SEPCOLLColector/separador hidráulico para instalações deaquecimentoPedido de patente n° MI2001A 001270

AS INSTALAÇÕESAUTÓNOMAS

Març

o 20

03 20

CALEFFI LdaComponentes Hidrotérmicos

Sede:Urbanização das Austrálias,

Iote 17, MilheirósApartado 1214

4471-909 Maia CodexTel: 229619410Fax: 229619420

E-mail: caleffi.sede@caleffi.pt

Filial:Centro Empresarial de Talaíde

Armazém. 01Limites do Casal doPenedo de Talaíde

2785-601 - São Domingos de RanaTel: 214227190Fax: 214227199

E-mail: caleffi.filial@caleffi.pt

3 As instalações autónomasAspectos relativos ao projecto e realização destas

instalações

4 As instalações autónomas de um só circuitoInstalações de uma zona, de duas e com válvulas termostáticas

6 As instalações autónomas de mais do que umcircuitoProblemas de ordem prática e de concepção

8 O SEPCOLLOs novos componentes que unem em uma única peça, o

separador hidráulico e os colectores

Vantagens práticas e novas soluções possíveis com o SEPCOLL

Conclusões

18 Colector/separador hidráulico SEPCOLLComponentes e características funcionais

Sumário

SEPCOLLColector/separador hidráulico para instalações deaquecimentoPedido de patente n° MI2001A 001270

AS INSTALAÇÕESAUTÓNOMAS

Jane

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Neste artigo falamos de alguns aspectos relativosao projecto e realização de instalaçõesautónomas.Tomamos em consideração tanto as instalaçõestradicionais, como as instalações "novas": isto éaquelas que nasceram para poder dar umaresposta correcta aos pedidos, sempre maisexigentes, dos nossos dias: pedidos que sedevem sobretudo ao bem estar térmico e àpoupança de energia.

Na primeira parte do artigo, vamos examinar asinstalações de um só circuito: isto é aquelas quefuncionam só com a bomba da caldeira.Na segunda parte consideramos as instalaçõesde mais circuitos, analisando sobretudo algunsproblemas de ordem prática e de concepção.Na terceira parte, por fim, vamos propor soluçõesque possam ajudar a resolver os problemas a cimaapresentados.

AS INSTALAÇÕES AUTÓNOMASEngos. Marco e Mário Doninelli gabinete de projectos S.T.C. - Itália

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Podem-se sub-dividir em três tipos: de uma zona,de duas zonas e com válvulas termostáticas.

Pela sua simplicidade construtiva, as instalaçõesde zona foram as primeiras a serem realizadas. Háexemplos destas instalações em Itália nos finais doséculo nono.As primeiras caldeiras eram a lenha ou a carvão ea circulação da água era feita sem bomba,desfrutando do facto de que a água quente (maisleve) tende a subir e a água fria (mais pesada)tende a descer.A temperatura ambiente era regulada de um modomuito aproximado, acendendo e apagando acaldeira.O esquema de baixo apresenta estas instalaçõesna versão moderna.A regulação da temperatura ambiente é feita porum termóstato que comanda o queimador, ou abomba.Estas instalações são muito simples de realizar egerir. Do ponto de vista do bem estar térmico eenergético não são porém ideais, em quanto sóé permitido regular a temperatura ambiente só numponto: onde é colocado o termóstato.

Para obviar a estas limitações, no fim do doséculo passado, apareceram e difundiram-se emItália as instalações de duas zonas (ver napágina seguinte): instalações que permitemregular a temperatura ambiente em doispontos.A regulação é obtida através de dois termostatosque comandam duas válvulas de zona, as quais(com a sinalização dos próprios termostatos)fazem passar o fluido através dos terminais.Deve-se recordar que nestas instalações sedevem utilizar válvulas de zona de três viascom by-pass calibrado e autoflow, para evitarque as válvulas fechadas “roubem” água àsabertas (ver Idraulica 13-em italiano).

Para controlar ainda melhor a temperaturaambiente, apareceram as instalações comválvulas termostáticas, que permitem apossibilidade de regular a temperatura para cadaradiador.Deve-se ter sempre presente que estasinstalações no seu projecto e realização temque ter alguns cuidados (Idraulica 6 e 13-emitaliano). Caso contrário pode incorrer emdiversos incómodos como: ruídos na instalação,funcionamento irregular da bomba,sobreaquecimento da caldeira.

4

Termostatoambiente

válvulasimples

TA

AS INSTALAÇÕES AUTÓNOMASDE UM SÓ CIRCUITO

Esquema de uma instalação autónoma de um circuito

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Todas as instalações de um só circuitoapresentam em comum um limite bem preciso:não permitem a utilização de terminais detipos diferentes.

Por exemplo, numa casa, com instalação deum só circuito não é possível aquecer a zonade estar com chão radiante, a cave comventiloconvectores e os quartos com radiadores.

Isto é, não é possível utilizar os meios maisidóneos para optimizar o aquecimento de cadazona, em relação aos aspectos de bem estartérmico, poupança de energia e temponecessário para o arranque da instalação.E é com base nesta incapacidade de base arazão pela qual cada vez mais estão difundidasinstalações autónomas de mais do que umcircuito.

Termostatoambiente

válvulasimples

válvulasimples

Termostatoambiente

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TA

Relógioprogramador

válvulatermostática

by-passdiferencial

Esquema de uma instalação autónoma de duas zonas

Esquema de uma instalação autónoma com válvulas termostáticas

Estas instalações (denominadas tambémmulticircuito) só se podem realizar se houverespaços adequados para alojar a caldeira, oscolectores, as bombas e todos os aparelhosnecessários.

O seu esquema funcional, depende do número dezonas a aquecer e dos terminais utilizados, porémsão substancialmente similares aos apresentadosde seguida.

Os separadores hidráulicos utilizam-se paratornar independentes os vários circuitos, comoespecificados nos números 17 e 18 da revistaHidráulica.

Em particular os separadores servem paratornar independentes os circuitos da caldeira eos circuitos dos utilizadores. Normalmente defacto o circuito da caldeira tem uma bombasobredimensionada (relativamente ás efectivasexigências dos circuitos de utilização).

Do ponto de vista teórico estas instalações nãoapresentam pontos fracos: são estruturalmentesimples, não exigem regulações complexas e sãofáceis de gerir.

Do ponto de vista prático apresentamdificuldades e inconvenientes que de seguidaprocuramos evidenciar e examinar:

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AS INSTALAÇÕES AUTÓNOMASDE MAIS DO QUE UM CIRCUITO

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Esquema de uma instalação autónoma de mais do que um circuito com caldeira de chão

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excessiva ocupação de espaçoa colocação do separador hidráulico entre a caldeira e os colectores exige mais espaço;

dificuldade de realização da instalaçãosão exigidas muitas soldaduras; e muitas vezes deve-se trabalhar em locais pequenos e não nas melhores condições.

dificuldade de efectuar o isolamentosem a ajuda de uma empresa especializada édifícil isolar bem estas instalações;

aspectos estéticosas dificuldades de executar o isolamento podem provocar resultados estéticamente pouco brilhantes, especialmente se se considerarque estas instalações podem estar em locais habitáveis;

efeito sauna manifesta-se nos locais onde está a caldeira quando a tubagem, o separador e os colectores não são bem isolados.

Como é fácil intuir tratam-se de dificuldades einconvenientes que podem tornar fastidioso epouco rentável o trabalho do instalador. E que poroutro lado, podem provocar resultados nãoadequados ás expectativas do projectista e docliente.

Com base em tais observações e considerações,pensamos que valeria a pena tentar encontrar asolução que permita a realização destasinstalações com menos trabalho e comresultados mais seguros. E para isso contámoscom a ajuda de instaladores e do departamentotécnico da Caleffi.

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Esquema de uma instalação autónoma de mais do que um circuito com caldeira mural

Depois de algumas tentativas, feitas com peçascomponíveis em latão, surgiu a ideia muitosimples: juntar em um única peça, o separadorhidráulico e os colectores.

Chegamos também á conclusão que as formas desecção rectangular permitem a realização desoluções mais compactas do que aquelas obtidascom formas de secção circular.Obtivemos assim três componentes que deseguida ilustramos: que têm o nome de SEPCOLL,abreviatura de SEPARADOR/COLECTOR.

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20������������������SEPCOLL 2+2

94 cm68 cm

Confronto entre a solução tradicional e com SEPCOLL 2+2

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É um SEPCOLL que tem de comprimento 52 cm,largura 16 cm e de profundidade 8 cm.As ligações ao gerador de calor são de 1 1/4” esão dispostas lateralmente, as ligações aoscircuitos derivados são de 1”: duas para cima eduas para baixo.

É um SEPCOLL que tem de comprimento 75 cm,largura 16 cm e de profundidade 8 cm.As ligações ao gerador de calor são de 1 1/4” esão dispostas lateralmente, as ligações aoscircuitos derivados são de 1”: três para cima e umapara baixo, podem ser invertidas.

SEPCOLL 2+2 SEPCOLL 3+1���������������������������0,25

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20���������������������������SEPCOLL 3+1

72 cm90 cm

Confronto entre a solução tradicional e com SEPCOLL 3+1

É um SEPCOLL para encaixe em caixa decomprimento 51 cm, largura 12 cm e deprofundidade 6 cm.As ligações ao gerador de calor e circuitosderivados são de dimensão de 1”.A configuração de base, que prevê a instalaçãonuma caixa, é apresentada em baixo.

Depois de se constactar as reduzidas dimensõesdo SEPCOLL pensou-se num modelo paraencaixe em caixa. Um SEPCOLL para caixa podeser muito prático, porque permite realizarinstalações de mais circuitos mesmo quando nãoexiste grande espaço para a instalação.

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SEPCOLL 2+1���������������������Exemplo de aplicação do SEPCOLL de encaixe em caixa

11

Estão ligadas sobretudo ás dificuldades e aosinconvenientes para os quais o SEPCOLL foipensado e realizado:

Reduzido espaço ocupado

Com o SEPCOLL os espaços ocupados pelasinstalações (e portanto sobretudo com vantagempara o utente) são muito limitados. É difícilencontrar outra solução mais compacta e menosvolumosa.

Facilidade de execução da instalação

É fácil realizar instalações com o SEPCOLL, dadoque é uma peça pré-montada que evitasoldaduras, diversas junções e tornando-se muitofácil a sua montagem em pequenos espaços.

Facilidade de execução do isolamento térmico

Uma capa própria em poliestireno, permite isolarfacilmente o SEPCOLL. Na prática falta isolar só ostubos: o que não apresenta grande dificuldade.

Resultados estéticos

A utilização do SEPCOLL permite obterapreciáveis resultados do ponto de vista estético eminimiza o impacto das instalações no interior deespaços habitáveis.

Eliminação do efeito de sauna

Graças ao isolamento correctamente realizado, épossível evitar temperaturas elevadas nos locaisonde se encontra a caldeira e a central dedistribuição.

Como já se indicou o SEPCOLL para encaixe emcaixa permite realizar instalações de mais queum circuito mesmo não havendo espaçosexteriores disponiveis. Por exemplo, quando acaldeira está na cozinha, ou quando (normalmenteno caso de restauros) de uma instalaçãocentralizada se quer derivar circuitos comterminais diferentes, para se usufruir da liberdadede projecto e das prestações que essasinstalações podem oferecer (esquema B).

O SEPCOLL dada a sua compacidade, permitegeneralizar facilmente o uso da soluçãobaseada na união do separador/colector. Permite generalizar o uso de soluçõesrigorosamente correctas do ponto de vistateórico, de fácil “leitura”, simples de regular efácil de gerir, no momento que cada circuito é detodo independente dos outros e é comandado porpor um simples termóstato ou com uma regulaçãocentral.A simplicidade (de “leitura”, de regulação e degestão) é uma característica, ou melhor umaqualidade irrenunciável em instalaçõesautónomas, onde não se pode contar comintervenções qualificadas para a sua conduçãoe manutenção. E portanto, por estas razões, ébom evitar soluções demasiado complexas esinuosas, mesmo que na prática sejam correctase idóneas e ofereçam as prestações pretendidas.

Portanto o SEPCOLL pode ajudar a trabalharmenos e a obter resultados mais válidos, maspode também (e este aspecto não é de todomarginal) facilitar o projecto, sem complicaçõese contornos vários, onde tudo é fácil de perceber,regular e ter sob controle.

Vantagens práticas da utilização do SEPCOLL Novas soluções possiveis com o SEPCOLL

Conclusões

12

����������������������������������������������������������������������������Centralina de regulação para o primeiro piso e r/c

Circuito da cave

circulador do tipo normalrelógio programador ligado ao circulador

válvulas termostáticas nos radiadorestermostatos para os ventiloconvectores

termostatos de mínima para paragem da ventilação

Circuito chão radiante primeiro pisotermostato ligado á válvula de zona

Circuito chão radiante rés do chãotermostato ligado á válvula de zona

Circuito de radiadores para o r/c e primeiro pisocirculador de velocidade regulável e válvulas termostáticas nos radiadores

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Instalação com caldeira de chão com 3 derivações e SEPCOLL 2+2

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����������������������������������������������������������������������������Circuito termoacumulador

circuladortermostato no termoacumulador ligado à bomba

Circuito da cave

circulador do tipo normalrelógio programador ligado ao circulador

válvulas termostáticas nos radiadorestermostatos para os ventiloconvectores

termostatos de mínima para paragem da ventilação

Circuito chão radiante e radiador de baixa temperatura primeiro piso

alimentado por uma central de regulação térmica

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Circuito chão radiante e radiador de baixa temperatura r/c

alimentado por uma central de regulação térmica

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Instalação com caldeira de chão com 4 derivações e SEPCOLL 2+2

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����������������������������������������������������������������������������Circuito da cave

circulador de tipo normalrelógio programador ligado ao circulador

válvulas termostáticas nos radiadorestermostatos para os ventiloconvectores

termostatos de mínima para paragem da ventilação

Circuito chão radiante primeiro piso

alimentado por uma central de regulação térmica

Circuito chão radiante r/c

alimentado por uma central de regulação

Circuito dos radiadores do primeiro andar e r/c

circulador de velocidade variávelválvulas termostáticas nos radiadores

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1,25

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1,75

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80

60

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20-20-15-10-505101520

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3

6

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10

9

8

7654

3

21

2423

22

21

2019

WATCH

CALEFFI

0,25

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CALE

FFI

CALE

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8642

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20

Instalação com caldeira de chão com 4 derivações e SEPCOLL 3+1

15

Colector/separador hidráulico SEPCOLL

Série 559

Gama de produtos

Código 559022 Colector-Separador 2+2 de exterior. Completo de acessórios de fixação e isolamento Medida 1 1/4”; derivações 1”Código 559031 Colector-Separador 3+1 de exterior. Completo de acessórios de fixação e isolamento Medida 1 1/4”; derivações 1”Código 559021 Colector-Separador 2+1 para encaixe em caixa. Completo de isolamento Medida 1”; derivações 1”Código 559121 Colector-Separador 2+1 para encaixe em caixa. Completo de caixa e isolamento Medida 1”; derivações 1”

FunçãoO SEPCOLL, novo dispositivo com a função de separadorhidráulico e colector de distribuição, é utilizado nas instalaçõesde climatização para permitir diferentes regulações térmicasnas diferentes zonas da instalação.As suas diferentes configurações e reduzidas dimensõesinserem-se facilmente na tipologia dos circuitos hidráulicos,têm a vantagem de simplificar a instalação e salvaguardar osespaços úteis para habitação.

Pedido de patente n° MI2001A001270

Características técnicas e construtivas

Materiais: - Corpo: aço pintado

Pressão máxima de exercício: 6 barCampo de temperatura: 0÷110°C

Fluído de utilização: água e solução com glicol não perigosa que,se encontra fora do campo de aplicação da directiva 67/548/CEE

Ligações: - principais; 3+1 e 2+2: 1 1/4” F2+1: 1” F

- derivações; 3+1 e 2+2: 1” M2+1 (laterais): 1” M2+1 (de frente): 1” F

- para purgador de ar; 3+1, 2+2 e 2+1: 1/2” F- para válvula de descarga; 3+1, 2+2 e 2+1: 1/2” F

Entre-eixos: - principais; 3+1 e 2+2: 80 mm2+1: 60 mm

- derivações; 3+1 e 2+2: 90 mm2+1: 90 mm

Características tècnicas do isolamento

Materiais: PEX expandido de células fechadasEspessura: 20 mmDensidade: - parte interna 30 Kg/m3

- parte externa 50 Kg/m3

Condutividade térmica (DIN 52612): - a 0°C 0,038 W/mK- a 40°C 0,045 W/mK

Coeficiente resistência á difusão do vapor (DIN 52615): > 1.300Campo de temperatura: 0÷100°CReacção ao fogo (DIN 4102): classe B2

Características hidráulicas

Caudal máximo aconselhados nas entradas:

Derivações Primário Secundário (total)2+1 2 m3/h 5 m3/h2+2 2,5 m3/h 6 m3/h3+1 2,5 m3/h 6 m3/h