Esquemas de instalação de piso aquecido a água: análise das opções de montagem mais eficientes

O piso aquecido a água pode ser uma fonte adicional de aquecimento ou desempenhar o papel de sistema principal de aquecimento. A eficiência do conjunto depende em grande parte de um projeto bem elaborado. Um papel importante também é desempenhado pelo esquema escolhido do piso aquecido a água – o método, o passo e o “desenho” da instalação dos tubos.

Antes de começar a projetar o circuito de aquecimento, é necessário estudar os princípios gerais de instalação do sistema, escolher os tubos e calcular o piso aquecido. Todos esses pontos estão detalhados no artigo. Além disso, preparamos um algoritmo detalhado para a elaboração do esquema e fornecemos dicas práticas para a organização do aquecimento de piso.

Características do projeto de pisos aquecidos

O piso aquecido a água é conhecido há muito tempo e é bastante popular. Tubos estreitos são embutidos em uma camada de concreto sob um revestimento de piso adequado. Um fluido de aquecimento quente é circulado pelo sistema, que aquece o ambiente. Naturalmente, o sistema não consiste apenas em tubos e camada de concreto, mas inclui muitos outros elementos importantes.

Este tipo de aquecimento proporciona um aquecimento de melhor qualidade em comparação com os sistemas tradicionais de tubos. O calor vem de baixo e sobe gradualmente. Como resultado, o ambiente é aquecido de forma mais uniforme.

Acredita-se que com esse sistema é possível economizar cerca de 25% nos custos de aquecimento. Isso se deve não apenas à qualidade do aquecimento, mas também à temperatura relativamente baixa do fluido de aquecimento, que não deve exceder 50°C.

Como os tubos estão ocultos, o contato direto com os aquecedores é eliminado, ou seja, a possibilidade de queimaduras é completamente descartada. O interior só se beneficia com essa solução, pois não há necessidade de instalar radiadores, grades para eles, etc.

Pode-se andar descalço sobre o piso aquecido; algumas donas de casa colocam roupas lavadas na superfície, que secam muito rapidamente.

No entanto, vale ressaltar que esse sistema também tem desvantagens significativas. Para começar, é uma instalação bastante complexa, que deve ser realizada com muito cuidado. Além disso, essa opção de aquecimento não está disponível para todos.

É possível instalar sistemas de água sem problemas em praticamente qualquer construção particular, mas para edifícios de apartamentos existem restrições sérias.

Os sistemas de instalação de piso aquecido sobre laje têm certas vantagens em relação à opção de concreto, no entanto, sua instalação também exigirá gastos consideráveis de recursos e esforço (+)

Aqui, tais sistemas só podem ser instalados no primeiro andar, e após aprovação de diversas organizações. Originalmente, os sistemas de aquecimento central não foram projetados para essas modificações, portanto será necessário garantir que a reforma não comprometa o equilíbrio hidrostático do sistema.

Deve-se considerar o peso considerável da argamassa e o risco de vazamento. Identificar o local do dano em um tubo escondido sob a argamassa não será fácil, e consertar rapidamente uma avaria nessa situação é praticamente impossível.

Portanto, em apartamentos de edifícios, a implementação de piso aquecido a água, em qualquer esquema de instalação, é proibida; recomenda-se optar por sistemas elétricos.

As opções a água apresentam alta eficiência e economia apenas em ambientes com bom isolamento térmico.

O coletor para tubos de piso aquecido precisa ser conectado corretamente à caldeira. Se planeja usar aquecimento central, será necessário obter aprovação das autoridades locais de engenharia (+).

Antes da instalação de qualquer sistema de aquecimento, recomenda-se isolar o edifício, verificar a integridade das janelas e portas; para o sistema a água, isso é especialmente importante, pois a temperatura do fluido deve permanecer baixa.

E se for usado um revestimento sensível ao superaquecimento, como linóleo ou laminado, será necessário monitorar a temperatura com especial cuidado.

Além do sistema de concreto, existem também as chamadas opções de sobreposição. Ao usá-las, em vez de argamassa de concreto, são utilizados materiais prontos que não necessitam de longa secagem. O tempo de instalação com a técnica de sobreposição é significativamente menor, mas os custos aumentam consideravelmente.

Penoshchit – opção para instalação de piso aquecido que combina funções de isolante, grade de marcação e elementos que fixam o tubo

Dependendo dos materiais, distinguem-se as seguintes opções de sistemas:

• poliestireno;
• ripada;
• modular de madeira.

O coletor para piso aquecido deve ser equipado com válvulas de fechamento para cada laço individual, para que seja possível um desligamento rápido. Essa função pode ser útil não apenas em caso de avaria.

Se alguns cômodos não forem usados no inverno, pode-se interromper o fluxo de fluido para o circuito que os atende, reduzindo assim os custos de aquecimento de toda a casa.

A base de metal para sistemas desse tipo, composta por módulos precisos, é bastante simples de instalar, sem necessidade de esperar, como em casos de base de concreto, até que atinja a resistência necessária.

Na maioria das vezes, para instalar tais sistemas, são usadas tubulações de metal-plástico, que são relativamente baratas, bastante confiáveis e não são tão difíceis de instalar.

Outra opção – tubos de cobre. Eles não são usados frequentemente em tais sistemas, principalmente devido ao alto custo. Mas essas tubulações são extremamente confiáveis, por isso vale a pena considerar essa opção.

Tubos de cobre para piso aquecido não são usados com muita frequência, pois as alternativas de materiais poliméricos são mais baratas e mais fáceis de instalar

Mais detalhes sobre a escolha de tubos para piso aquecido a água estão escritos neste artigo.

Princípios gerais de instalação de sistemas do tipo água

Primeiro, é necessário preparar a base: nivelá-la e limpá-la. Depois, coloca-se uma camada de isolamento térmico, frequentemente usando placas de poliestireno extrudado.

Esse material é fornecido em placas fáceis de instalar. Em seguida, o material isolante é coberto com uma película impermeabilizante.

Antes de iniciar a instalação, coloca-se fita de amortecimento ao redor do perímetro da sala para compensar a expansão térmica durante o funcionamento do sistema. Em áreas grandes, ela é instalada não apenas ao longo das paredes, mas também nas juntas que passam pelo meio do ambiente.

Se o isolamento e a fita forem colocados corretamente, a película poderá ser cuidadosamente dobrada sobre a borda do material isolante, ficará plana e com leve tensão.

A fita de amortecimento instalada ao redor do perímetro do ambiente é necessária ao usar contrapiso de concreto para a instalação do piso aquecido, para compensar a expansão térmica

Sobre a película, devem ser colocados os tubos para água quente; é nessa etapa que o esquema de layout do piso aquecido a água deve ser implementado, escolhido previamente. Os tubos devem ser colocados retos, tentando manter distâncias iguais entre eles, para obter um aquecimento uniforme do piso.

Independentemente do esquema escolhido para o piso aquecido, é necessário dobrar corretamente o tubo e colocá-lo cuidadosamente sobre a grade de marcação para que o aquecimento do piso seja uniforme

As tubulações instaladas são conectadas a um coletor distribuidor, através do qual são conectadas ao sistema de aquecimento da casa, à caldeira, etc. Os tubos são cobertos com contrapiso de concreto, e depois é necessário aguardar a secagem completa. Resta verificar o funcionamento do sistema e instalar o revestimento do piso.

Cada laço do tubo é conectado ao coletor. É desejável que as seções individuais do sistema tenham comprimento e resistência hidráulica aproximadamente iguais.

Na instalação de sistemas deste tipo, não existem detalhes pequenos. Um pequeno erro pode causar uma falha grave no futuro.

Portanto, faz sentido considerar uma série de dicas úteis antes mesmo de iniciar os trabalhos de instalação:

1. É melhor remover completamente a antiga argamassa e colocar a impermeabilização e o isolamento sobre uma base o mais resistente possível, cuidadosamente nivelada na horizontal.
2. Não pense que as irregularidades da base ficarão imperceptíveis sob a argamassa; todas as diferenças de mais de 10 mm devem ser cuidadosamente niveladas.
3. Se em um mesmo ambiente forem instalados vários circuitos independentes do sistema, o espaço entre eles deve ser separado com fita amortecedora, não se limitando apenas à sua colocação no perímetro.
4. Em áreas pequenas, é perfeitamente aceitável usar penofol como isolante.
5. Sobre um porão não aquecido ou diretamente no solo, é necessário fazer um isolamento o mais confiável possível, por exemplo, uma camada de argila expandida e placas de poliestireno expandido com pelo menos 50 mm de espessura.
6. Ao fixar os tubos na tela, não aperte as braçadeiras com muita força para não danificar o tubo.
7. O diâmetro do tubo para esse sistema pode variar entre 16 e 20 mm, o material deve ser projetado para pressão de pelo menos 10 bar e aquecimento até 95 graus.
8. Com orçamento limitado, não vale a pena gastar em tubos com opções de proteção extra, embora o reforço de tubos de polipropileno com fibra de vidro não seja desnecessário.
9. Para automatizar o funcionamento do sistema, é necessário escolher e instalar corretamente o coletor, complementando sua construção com servomotores, sensores de pressão, purgadores de ar e outros dispositivos úteis.
10. A caixa do coletor é colocada em um nicho na parede; ela deve se elevar acima do nível do piso o suficiente para que se possa curvar corretamente os tubos que entram nela.
11. Todos os tubos devem sair do coletor para baixo, e nunca – para cima, para garantir o funcionamento correto dos dispositivos de eliminação de ar que entram no sistema.
12. Não é recomendado fazer um nicho para o coletor em paredes de suporte; se não houver outra opção, é melhor simplesmente instalar um armário na parede, e não dentro dela.

Por razões óbvias, corrigir falhas após a conclusão da instalação de tal sistema pode ser muito difícil, portanto, todas as operações devem ser realizadas com muita atenção. Por exemplo, cada laço deve consistir em um único tubo inteiro; nenhuma solda ou qualquer outra conexão é permitida.

Elaboração do projeto e esquema

O projeto – é o primeiro passo na criação de sistemas de piso aquecido. Primeiro, é preciso pensar se será o aquecimento principal ou apenas uma opção auxiliar.

Depois disso, pegue uma folha de papel e faça um plano de disposição dos móveis fixos no ambiente. Por exemplo, não faz sentido aquecer o piso sob um guarda-roupa embutido ou sob uma máquina de lavar automática.

Com base nos esquemas “serpente” ou “espiral”, é possível desenvolver opções para diferentes ambientes. Por exemplo, a serpente dupla é adequada para um cômodo comprido e estreito (+)

É necessário observar a posição de cada um desses objetos e indicar as dimensões exatas. Depois disso, pode-se deixar o esquema específico de disposição dos tubos. Normalmente, utilizam-se apenas dois tipos principais de disposição. Um deles é chamado de serpentina, e o segundo – espiral ou caracol. A primeira opção é mais fácil de implementar.

Os tubos são dispostos de uma extremidade da sala à outra e, em seguida, são conduzidos de volta ao coletor. Mas este método tem uma desvantagem significativa. O fluido térmico, ao se mover pelo tubo, vai gradualmente perdendo calor e esfriando. Como resultado, o tubo longo será muito mais quente no início do que no final.

Este é um exemplo de uso do esquema “serpentina” em uma sala espaçosa para aquecimento uniforme de todo o espaço. No entanto, o grande número de curvas aumentará a resistência hidráulica do sistema.

Em áreas pequenas, essa diferença não é significativa, mas em uma sala espaçosa, o piso em diferentes partes aquecerá de forma desigual. Para evitar esse problema, utiliza-se o esquema caracol. Neste caso, o tubo é conduzido primeiro ao longo das paredes pelo perímetro, movendo-se em direção ao centro da sala.

Aqui, o tubo deve formar um laço limpo. A partir do centro, a disposição continua no sentido inverso, paralelamente ao tubo já colocado. Assim, o fluido térmico que atingiu o centro da sala, ao retornar pela espiral inversa, absorverá parte da energia térmica do fluido térmico fresco.

Em um mesmo ambiente, pode-se usar simultaneamente dois esquemas diferentes de disposição de tubos para garantir o aquecimento uniforme de toda a sala (+)

Ao escolher um esquema de instalação para piso aquecido hidráulico em um apartamento, é necessário considerar as dimensões do ambiente. Por exemplo, em um corredor ou banheiro, pode-se usar serpentina, mas em áreas grandes é necessário usar disposição espiral.

Para ambientes de configuração complexa, recomenda-se usar uma variante combinada. Se não for possível fazer a espiral correta em todos os lugares, pequenas áreas isoladas podem ser configuradas com serpentina.

Outro ponto importante que afeta a qualidade do aquecimento – é o comprimento de cada trecho de tubo. Deve ser aproximadamente igual para garantir o fornecimento uniforme do fluido térmico e o aquecimento de qualidade de todas as áreas do piso.

Quanto menor o passo entre as alças do sistema, maior o consumo de tubos. Esta tabela ajudará a calcular o comprimento dos tubos para áreas individuais.

Às vezes, um esquema do tipo serpentina pode ser adequado para ambientes que esfriam de forma irregular. É necessário organizá-lo de modo que o início do tubo, por onde entra o fluido térmico quente, fique onde está a zona mais fria.

Combinam-se diferentes esquemas também ao passar por pequenos ambientes como sacada, loggia, etc.

A elaboração do esquema-projeto começa com a determinação das perdas de calor. Nesta etapa, deve-se pensar no isolamento térmico do ambiente e tomar, se necessário, medidas adicionais: isolar a fachada, isolar termicamente o teto, reparar as janelas, colocar novas portas, etc.

Com base nos dados obtidos, determina-se quantos tubos serão necessários, com que espaçamento devem ser colocados e outros parâmetros do sistema.

Depois disso, pode-se começar a elaborar o esquema de colocação dos tubos.

Antes de tudo, é necessário escolher um local adequado para o coletor. Se a intenção for aquecer apenas uma pequena área específica do cômodo (banheiro, despensa, corredor), lidar com o plano não será difícil.

Mas não se deve pensar que, se a área é pequena, todo o trabalho pode ser feito 'a olho'. Determinar os parâmetros exatos para uma casa grande não é simples; é melhor confiar todos os cálculos a um especialista experiente.

Além disso, existem programas que ajudam a realizar os cálculos de modo automático. Se a instalação de piso aquecido for prevista em um ambiente de configuração complexa, é melhor pedir ajuda a um engenheiro.

Para realizar os cálculos necessários ao projeto do sistema, devem ser utilizados os seguintes parâmetros:

• comprimento, largura e configuração do ambiente;
• tipo de material de isolamento térmico utilizado;
• material das paredes e lajes;
• material escolhido para o revestimento do piso;
• diâmetro dos tubos por onde circulará o fluido térmico;
• de que material serão feitas as tubulações.

Após o processamento dos dados, será obtido o comprimento de tubo necessário para cada trecho específico, bem como o espaçamento que deve ser mantido para cada trecho.

Em áreas grandes, nem sempre é possível aquecer esses cômodos usando apenas um tubo longo. Provavelmente, será necessário dividi-lo em vários segmentos para colocação em diferentes áreas.

Isso também está relacionado a um indicador importante, como a resistência hidrostática do sistema. Quanto maior a extensão do tubo, maior a sua resistência. O número de curvas também pode afetar esse indicador.

Normalmente, os cálculos para piso aquecido são feitos separadamente para cada ambiente. Deve-se lembrar que não se pode colocar os tubos rente às paredes; é necessário deixar um recuo de cerca de 10 cm.

O tubo é colocado com um espaçamento que varia entre 10-30 cm. Considera-se normal um espaçamento entre as voltas do tubo de 30 cm. Ao passar por trechos complexos, onde as perdas de calor são maiores, o espaçamento é reduzido – 15 cm.

Comece a colocação dos tubos a partir da parede externa, que é mais fria e precisa de aquecimento adicional. Nem sempre é possível realizar a instalação desta forma; neste caso, recomenda-se isolar adicionalmente o tubo no trecho desde a entrada do ambiente até a área fria.

Isso permitirá preservar parte da energia térmica para utilizá-la nessa área problemática.

Se os parâmetros do sistema forem calculados corretamente, mesmo com uma temperatura de aquecimento relativamente baixa, o aquecimento será eficiente e uniforme (+)

Se os cálculos do sistema forem feitos de forma não profissional, isso pode levar a problemas sérios que serão identificados apenas durante a operação. Pode ser tanto o aquecimento irregular comum do piso, onde em algumas áreas o aquecimento é maior, quanto a chamada “zebra térmica”.

Nesse caso, formam-se faixas frias e quentes no piso, tornando o uso do sistema extremamente desconfortável.

Corrigir essa situação não será fácil; será necessário praticamente desmontar todo o sistema e realizar a instalação novamente de acordo com os cálculos corretos.

Problemas menos óbvios decorrentes de falhas no projeto são a perda de calor e a redução da velocidade de circulação do fluido térmico. Como resultado, os custos de aquecimento aumentarão, mas a casa não será aquecida adequadamente.

Mais detalhes sobre a realização dos cálculos estão escritos nos artigos:

1. Cálculo de tubos para piso aquecido: seleção de tubos por parâmetros, escolha do espaçamento de instalação + exemplo de cálculo
2. Contrapiso sobre piso aquecido a água: escolha da espessura e métodos populares de instalação

Alguns especialistas recomendam reservar um circuito separado para aquecimento da loggia e da varanda, bem como para ambientes com maiores perdas de calor. Isso permitirá levar uma quantidade suficiente de calor tanto para a varanda quanto para o cômodo adjacente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Informações detalhadas sobre a instalação de sistemas deste tipo estão contidas no material em vídeo:

Piso aquecido a água – um sistema conveniente, mas não vale a pena chamá-lo de simples de instalar. O projeto adequado, cálculos precisos, escolha de materiais e elementos de qualidade permitirão criar uma opção de aquecimento verdadeiramente eficiente.

Você tem experiência pessoal em projetar e instalar piso aquecido a água? Quer compartilhar conhecimentos acumulados ou fazer perguntas sobre o tema? Por favor, deixe comentários e participe das discussões – o formulário de feedback está localizado abaixo.