Conexão do radiador de aquecimento a um sistema de dois tubos: escolha da opção de conexão ideal

O esquema do circuito de aquecimento com dois tubos, para alimentação e retorno, tem muitas vantagens sobre o análogo com uma única linha de circulação do fluido térmico, por isso é bastante utilizado na organização do fornecimento de calor.

A conexão do radiador de aquecimento ao sistema de dois tubos pode ser feita de várias maneiras. O método de alimentação afeta a eficiência da transferência de calor da bateria, portanto, deve-se prestar atenção especial à sua escolha.

No artigo, destacamos os prós e contras do sistema de aquecimento de dois tubos, descrevemos as especificidades dos diferentes esquemas de conexão de tubulações e fornecemos recomendações para a escolha da opção de alimentação ideal com base no tipo de radiador e nas características do ambiente.

Por que o esquema de dois tubos é bom?

Os sistemas de aquecimento existentes são divididos em três grupos – monotubos, bitubos e coletores. O mais barato de implementar é a primeira opção. No entanto, o sistema monotubo é o menos eficiente em termos de controlabilidade da transferência de calor nos cômodos e consumo de energia térmica.

O máximo efeito nesses indicadores é dado pelo esquema com coletor de aquecimento. Porém, é o mais caro de criar. O análogo com dois tubos ocupa um meio-termo entre eles em custo e características de funcionamento.

O sistema de dois tubos supera em muito o sistema monotubo em eficiência e, com um projeto adequado, custa apenas 10–25% a mais para instalar.

Em um sistema de aquecimento com duas tubulações independentes, por uma delas o fluido térmico, geralmente água, é fornecido ao radiador, e pela outra é retornado. Como resultado, cada bateria no circuito recebe praticamente o mesmo volume de calor para liberá-lo no ambiente.

No análogo monotubo, o fluido térmico é fornecido ao radiador e retornado por uma única tubulação comum de aquecimento. Nesse caso, o primeiro aquecedor do cômodo a partir da caldeira recebe muito mais energia térmica do que o último na cadeia. E acontece que no cômodo mais distante do aquecedor de água sempre é frio, e no mais próximo é muito quente.

A diferença visual básica entre esses sistemas é a presença de um bypass na distribuição monotubo próximo à bateria. Essa ponte garante a circulação ininterrupta do fluido térmico quando é necessário desligar total ou parcialmente um dos radiadores do aquecimento. No circuito de aquecimento com dois tubos, ela simplesmente não é necessária.

Entre as principais vantagens do uso de um sistema de dois tubos:

• precisão no ajuste da transferência de calor em ambientes individuais;
• versatilidade – adequado para qualquer tipo de casa;
• independência de operação de cada radiador em relação aos outros;
• possibilidade de instalação rápida de baterias adicionais.

No entanto, pela eficiência é preciso pagar com o aumento da extensão dos tubos de aquecimento. A cada radiador neste sistema são conectados dois dutos com fluido térmico da caldeira – um para a alimentação de água aquecida, o segundo para o retorno.

Um erro comum ao escolher entre os sistemas de um e dois tubos é achar que a segunda opção sai uma vez e meia a duas vezes mais cara que a primeira, o que não é verdade.

Se houver apenas um tubo, ele é projetado com uma seção transversal maior do que no layout de dois tubos. No final, o custo total dessas duas opções em termos de materiais não difere tanto.

Mas o volume de trabalho de instalação realmente dobra. Se a instalação for feita por conta própria, esse ponto não é tão relevante. No entanto, se você contratar a montagem do sistema externamente, terá que pagar um pouco mais pelo esquema com dois tubos. Mas não sairá exatamente o dobro do preço.

Pontos de conexão dos tubos à bateria

Antes de escolher o método de conexão do radiador ao sistema de aquecimento a água, é necessário examinar cuidadosamente o próprio aparelho de aquecimento.

Ele consiste em um par de coletores horizontais, conectados entre si por ligações verticais. Sobre toda essa estrutura é colocado um «invólucro» em forma de trocador de calor com a maior área de contato possível com o ar ao redor.

Um radiador clássico de alumínio, aço, bimetálico ou ferro fundido possui quatro conexões para tubos, mas também existem versões com apenas dois bocais.

Para conectar o aparelho em questão a qualquer sistema de tubulação de aquecimento, são necessários apenas a entrada e a saída. Os fabricantes colocam quatro pontos de conexão no radiador por questão de versatilidade. Assim, o radiador pode ser conectado de qualquer uma das formas existentes, simplesmente fechando as duas entradas-saídas restantes com tampões.

Os bocais de conexão dos tubos de aquecimento no radiador estão localizados na lateral ou na parte inferior. A conexão lateral é mais prática e a mais comum.

A versão inferior geralmente é escolhida por razões estéticas. Com ela, os dutos podem ser instalados no piso, tornando-os totalmente invisíveis. O interior fica mais bonito como resultado.

Nos radiadores com conexões para tubos na parte inferior, há uma ponte especial que faz o fluido de transferência de calor circular por toda a área do aquecedor, em vez de sair imediatamente para o retorno sem liberar calor.

Não há diferença fundamental na transferência de calor entre radiadores 'laterais' e 'inferiores'. Aqui, o mais importante é a forma de conexão das tubulações, com o posicionamento relativo entre si da alimentação e do retorno.

Nesse caso, recomenda-se conectar os aparelhos com tubos inferiores exclusivamente em sistemas com circulação forçada do fluido de transferência de calor, e não com alimentação natural. No segundo caso, será muito difícil para a água aquecida subir da entrada para cima e aquecer a bateria.

Formas de conectar o radiador

A eficiência da transferência de calor do radiador depende diretamente da escolha do esquema de conexão das tubulações de aquecimento. Se o fluido de transferência de calor não circular por toda a sua área interna e sair rapidamente para o retorno, a bateria liberará o mínimo de calor.

O método de conexão mais eficiente é o diagonal. Nele, a água dentro do radiador consegue percorrer todas as seções no trajeto da entrada à saída, transferindo energia térmica para cada uma.

A tubulação com fluido de transferência de calor pode ser conectada ao radiador de três maneiras:

• lateral unilateral – os tubos estão localizados na lateral de um lado;
• horizontal – inferior ou superior – os tubos estão no mesmo nível horizontalmente um em relação ao outro, acima ou abaixo da bateria – um vem da direita e o outro da esquerda;
• diagonal cruzado – os tubos são conectados na diagonal.

Nas fichas técnicas dos radiadores, a transferência de calor geralmente é indicada para o método de conexão diagonal. Na conexão lateral, as perdas de calor podem chegar a 10% desse máximo. E na opção horizontal, podem chegar a 20–25%.

No entanto, muito aqui depende do número de seções e da estrutura interna da bateria. Além disso, o material do radiador e o local onde ele é instalado no ambiente também desempenham um papel importante.

Os esquemas de distribuição das tubulações quanto à alimentação do fluido de transferência de calor podem ser:

• com alimentação superior;
• com alimentação inferior.

Se o sistema for de circulação natural, o esquema com distribuição superior será mais eficiente e preferível. Mas com a presença de uma bomba de circulação, ambas as opções são aceitáveis.

O processo de conexão do radiador em si não depende muito da forma de alimentação dos tubos de aquecimento. A alimentação e o retorno são conectados à bateria de acordo com o esquema escolhido. E os dois orifícios restantes são fechados com uma válvula Mayevsky e um tampão.

Opção #1 – com distribuição superior

Neste esquema, a tubulação principal com o fluido térmico chega ao radiador por cima. O tubo de saída pode ser conectado do mesmo lado, na versão lateral, ou do outro lado (alternativa diagonal). Além disso, o movimento da água nos circuitos de alimentação e retorno pode ser paralelo ou contrário (sem saída).

Se o radiador tiver menos de dez seções, o método lateral de conexão dos tubos praticamente não perde para o diagonal – mas, com um número maior delas, o fluido térmico só chegará ao extremo oposto da entrada do radiador com forte pressão no sistema.

Ao escolher a conexão superior, você deve organizar o movimento do fluido térmico segundo o esquema de fluxo paralelo. Nesse caso, os circuitos de retorno e alimentação têm comprimentos aproximadamente iguais, o que simplifica bastante o balanceamento de todo o sistema.

O método diagonal de conexão dos tubos com alimentação superior do fluido térmico é considerado o mais eficiente. No entanto, com um projeto adequado, as outras opções também são perfeitamente aplicáveis. E, muitas vezes, elas ainda se tornam mais vantajosas em termos de preço. Além disso, todos os trabalhos podem ser realizados por você mesmo.

Na prática, você usa com mais frequência o esquema sem saída, pois ele exige tubos com uma metragem um pouco menor.

Se a casa é pequena – até 200 m² e você deseja economizar ao máximo no sistema de aquecimento, deve preferir exatamente o esquema com movimento contrário da água aquecida. Aqui, a regulagem não é tão complicada e é perfeitamente realizável. Mas para uma grande casa de campo – de dois a quatro andares, é melhor escolher algo diferente.

Opção #2 – com alimentação inferior

Neste caso, o fluido térmico é alimentado por baixo. Se essa distribuição for instalada em uma casa de um andar, permite eliminar as colunas ascendentes. Ambos os tubos são colocados a partir da caldeira ao longo do piso e não prejudicam tanto a aparência do interior. Quanto menos tubulações no cômodo, mais bonito tudo parece.

A principal vantagem da alimentação inferior é a ausência de colunas ascendentes, o que reduz um pouco o valor do orçamento para a instalação do sistema de aquecimento na casa.

O retorno pode ser conectado nesse esquema:

• lateralmente;
• horizontalmente por baixo;
• diagonalmente.

Se você usar um radiador comum, sem uma divisória especial para uma circulação mais eficiente do fluido térmico no interior, então o melhor é escolher o método diagonal de conexão.

No entanto, a resistência hidráulica nesse caso é maior do que na opção horizontal. Aqui, você precisa calcular cuidadosamente o que é mais vantajoso, fazendo cálculo térmico.

Frequentemente, o método horizontal se mostra mais eficiente em termos de perdas de calor. Mas isso só é possível se houver, na entrada entre a primeira e a segunda seção do radiador, um tampão que direciona o fluido térmico para cima ao longo de todo o radiador. Assim, a resistência se torna mínima e a transferência de calor, máxima.

A conexão inferior é recomendada apenas para sistemas de aquecimento por circulação forçada. Com o movimento natural do fluido de aquecimento, o ar se acumulará constantemente nos radiadores, especialmente quando as tubulações são conectadas horizontalmente ou lateralmente.

Você terá que sangrá-lo constantemente usando válvulas de Mayevsky. E isso significa movimentação adicional, portanto é melhor se livrar dessas preocupações desde o início.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Como conectar corretamente um radiador em um sistema de dois tubos:

Nuances da conexão do radiador ao fluxo de alimentação e retorno:

Instalação do radiador em um sistema de aquecimento com dois tubos:

Ao conectar os radiadores, o principal é não se esquecer de instalar termostatos em ambas as tubulações para um balanceamento preciso do sistema de aquecimento da casa. Mas ainda mais importante é fazer um bom cálculo termotécnico para a residência específica, com a escolha correta dos tubos em termos de diâmetro e número de seções.

É melhor deixar esse aspecto para um profissional. Caso contrário, você terá que pagar a mais por tubos extras e área de radiadores, ou então complementar o sistema com novos elementos posteriormente.

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