SISTEMA DE AQUECIMENTO E ARREFECIMENTO POR TUBAGEM CAPILAR

ÍNDICE

1. O Que é o Sistema Clina? ... 3

2. Princípio... 3

3. Esquema principal dos sistemas de radiação... 4

4. Vantagens da Técnica de Tubagem Capilar... 5

5. Características dos Tapetes de Tubos Capilares ... 7

5.1 Esquema Global ... 7

5.2 Ficha Técnica... 7

5.3 Potência ... 8

6. Elementos que Constituem o Sistema Clina... 9

6.1 Esquema em Arrefecimento e Descrição do Circuito Primário e Secundário ... 9

6.2 Esquema Global ... 10

6.3 Imagens dos Elementos... 11

7. Técnicas de Instalação... 13

1.

O

Q

S

C

?

Nas edificações modernas pretende-se uma permanente temperatura de conforto, a ausência de correntes de ar, a libertação de espaços, economia de gastos energéticos, sistemas silenciosos e um baixo custo de manutenção.

Os sistemas de climatização convencional não satisfazem integralmente estes objectivos.

O sistema Clina satisfaz estas exigências. Através da instalação duma densa rede de tubagens capilares nas superfícies envolventes dos compartimentos é possível transmitir por radiação grandes quantidades de energia, alcançando níveis de conforto insuperáveis, a um custo muito reduzido, através de um processo térmico similar ao do corpo humano.

O sistema Clina, utilizando a água como fluido climatizador, pode recorrer a vários tipos de fontes energéticas, desde a caldeira ou painéis solares, para aquecimento, bomba de calor reversível, para quente ou frio, ou chiller, apenas para arrefecimento. Portanto, o sistema Clina é compatível com fontes energéticas já existentes, como caldeiras para águas quentes sanitárias, ou bombas de calor para aquecimento de águas duma piscina, ou ainda aproveitar a energia geotérmica.

Os tapetes de tubagens capilares, assim como as tubagens de ligação são produzidos em polipropileno sob as mais rigorosas condições de controlo de qualidade.

2.

P

No sistema Clina a água, quente ou fria, circula pelos tubos capilares instalados nas superfícies envolventes (pavimentos, tectos ou paredes), activando o aquecimento ou arrefecimento dos compartimentos. Graças à elevada densidade das tubagens capilares essas superfícies activas são aquecidas ou arrefecidas duma forma homogénea e uma grande quantidade de energia pode ser rapidamente distribuída.

Quando em arrefecimento, a temperatura da superfície poderá ficar aproximadamente a 19°C com uma temperatura de fluxo de água de 16°C, podendo ser alcançada uma capacidade de refrigeração até 90W/m², conforme o tipo de instalação.

Ar

q

c

Convecção

.

q

Radiação térmica

.

Superficies

(paredes,tectos,chão)

3.

E

Fig.1 – Sistema de Radiação e de Convecção: em aquecimento ou arrefecimento, sobretudo por radiação, mas também, em parte, por convecção, o corpo troca energia com a envolvente na busca do equilíbrio e do conforto térmico

*qC =Emissão de calor do corpo humano por convecção, W/m2;

4.

V

T

T

C

Economia: Em comparação com os tradicionais sistemas de climatização, pode-se conseguir uma

redução de custo energético de até 30%. A esta poupança devemos somar o facto de que os sistemas Clina não requerem praticamente manutenção.

Economia de espaço: Tomando como exemplo tecto radiante, este pode ser instalado num espaço

de apenas 10-15 cm. Comparando com os tradicionais sistemas de climatização, isto supõe uma economia de espaço de cerca de 20%.

Conforto: Os sistemas de climatização por tubos capilares Clina não produzem correntes de ar e

são totalmente silenciosos. A contaminação do ar por microorganismos é mínima graças à utilização de ar fresco.

Invisibilidade: O sistema de climatização fica totalmente integrado nos elementos estruturais da

construção. Desaparecem radiadores e unidades de refrigeração e com eles, os seus custos de manutenção.

Flexível: Graças à utilização de tubos de polipropileno, os sistemas capilares são flexíveis e

adaptáveis a superfícies variadas. Desse modo o arquitecto ganha maior liberdade de trabalho.

Facilidade de instalação: O baixo perfil de instalação e a leveza do sistema de capilares (740-900

gr/m² incluindo a água) não requer estruturas de suporte especiais.

Segurança: Os sistemas de tubos capilares Clina são fabricados com polipropileno de alta

qualidade. Cada trama Clina é testada com ar a uma pressão de 20 bar, introduzida num tanque, durante 1/2 hora. Tendo em conta que o sistema trabalha a 2 bar, este teste está 10 vezes acima da pressão de trabalho. Uma vez instalado, o sistema de capilares é novamente testado a 10 bar de pressão.

Durabilidade: Os clientes do sistema Clina desfrutam de uma garantia total de 10 anos. Os testes

realizados em laboratório dão como resultado uma vida útil do sistema superior a 50 anos.

Livre de depósitos e bactérias: No sistema de tubos capilares Clina, existe um permutador de aço

inoxidável que separa o sistema de capilares (circuito secundário) do circuito primário de água. O circuito secundário dos capilares apenas contém materiais não corrosíveis com o fim de evitar a formação de depósitos. Os microorganismos não podem desenvolver-se já que não encontram os compostos de fósforo e de nitrogénio de que necessitam para viver. Clina garante um circuito de água totalmente livre de matérias sólidas, mesmo depois de décadas de actividade.

Facilidade de reparação: No caso de se verificar uma perfuração acidental de um capilar, o tubo

Fig.2

Respeitador do meio ambiente: Os sistemas Clina são fabricados com processos respeitadores do

meio ambiente. Durante o seu fabrico não se produzem resíduos contaminantes quer em forma de águas residuais quer de ar contaminado. Todos os resíduos industriais são reciclados ou reutilizados.

Em comparação com outros materiais, a fabricação de polipropileno consome menos recursos energéticos primários. Este gasto energético é 5 vezes maior no caso do cobre e até 8 vezes mais no do alumínio.

Devido à composição do polipropileno (basicamente carbono e hidrogénio) não se produzes produtos nocivos na sua combustão, eliminando problemas de intoxicação em casos de incêndio.

Risco Nulo para proprietários e construtores: Os produtos do sistema Clina têm uma garantia

de 10 anos.

Rapidez de reacção: Depois do arranque

do sistema, em poucos minutos será perceptível a alteração da temperatura ambiente.

Sem condensações: Os locais equipados

com Clina, contam com um sistema anti-condensação que detêm o funcionamento do sistema em caso de índice de humidade excessivo.

Auto purgante: Graças ao reduzido

5.

C

T

T

C

5.1ESQUEMA GLOBAL

Fig.3 – Tipos de Tapetes: G mat, S mat e U mat

5.2FICHA TÉCNICA

Características:

• Material: Polipropileno (PP-R);

• Largura (L): 0,6 - 6m;

• Cumprimento (B): 0,15 - 1m;

• Diâmetro do tubo capilar (A): 4,3 mm;

• Distancia entre tubos capilares: 10 - 30 mm;

• Capacidade de água: 0,35 L/m²;

• Peso (com água): 740-900 g/m²;

• Perda de carga no sistema: Até 40 kg/h m²;

5.3POTÊNCIA

Em seguida, é apresentado um gráfico exemplo da capacidade de refrigeração, para os diferentes tipos de tectos, em função da diferença de temperatura entre a superfície do tecto e o ambiente.

A – Tecto radiante com painéis de aço: 84

W/m²

B – Tecto radiante estucado com massa: 80

W/m²

C - Tecto radiante com pladur ou similar: 70

W/m²

6.1ESQUEMA EM ARREFECIMENTO E DESCRIÇÃO DO CIRCUITO PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO

Fig.5 – Esquema Demonstrativo do Circuito Primário/ Secundário em Arrefecimento

• Elemento de Ligação Sistema Primário/Secundário:

Permutador de Calor em Aço Inoxidável.

• Sistema de Controlo:

Termóstatos Ambientes para Aquecimento;

Termóstatos Ambientes para Aquecimento e Arrefecimento com um Sensor de Humidade Incorporado.

• Elementos em PP-R:

Tapetes de Tubos Capilares;

SISTEMA PRIMÁRIO

• Fonte Energética:

Bomba de Calor (Aquecimento e Arrefecimento);

Caldeira a Gás / Gásoleo (Aquecimento);

Painéis Solares (Aquecimento);

Chiller (Arrefecimento);

Energia Geotérmica (Aquecimento);

SISTEMA SECUNDÁRIO

• Sistema de Distribuição:

6.2ESQUEMA GLOBAL

6.3IMAGENS DOS ELEMENTOS

ELEMENTOS MECÂNICOS

Fig. 7 - Chiller / Bomba de Calor Fig. 8 - Caldeira

Fig. 9 - Colector de Distribuição

ELEMENTOS DE CONTROLO E DE COMANDO ELÉCTRICO

Fig. 11 - Termóstato Regulador de Temperatura Quente Fig. 12 - Termóstato Regulador de Temperatura Quente/Frio com Sensor de Humidade

ELEMENTOS DE CONSTRUÇÃO

Fig. 13 - Tapete de Tubagem Capilar

7.1TECTO RADIANTE

TAPETES CLINA INTEGRADOS EM TECTO DE CIMENTO ESTUCADO COM GESSO (Fig.15)

Fig. 15 Vantagens:

• Os tubos capilares Clina instalam-se entre a capa de gesso e o tecto de cimento;

• Podem aplicar-se todos os estucamentos disponíveis no mercado;

• Mínima altura estrutural, especialmente adequado para pés direitos baixos;

• Nenhuma redução do pé direito da construção quando se instala em construções já existentes;

• Capacidade de arrefecimento de cerca de 80 W/m2_.

TECTO METÁLICO COM SISTEMA CLINA INTEGRADO (Fig.18)

Fig.18

Características:

• Os tapetes de tubos capilares ficam na parte interior do tecto e, por isso, podem ligar-se facilmente à tubagem de abastecimento e de retorno, através de tubos flexíveis;

• Pode aceder-se facilmente à zona do tecto e podem abrir-se os painéis metálicos durante o funcionamento;

• Os tectos falsos existentes que dispõem de painéis metálicos podem voltar a equipar-se posteriormente sem problemas;

• Montagem fácil, rápida e limpa;

• Capacidade de arrefecimento alta (83.5 W/m2);

• Mais caro em comparação com as restantes formas de instalação, devido ás pequenas dimensões e da complexa distribuição dos tapetes;

Fig. 21 Características:

• Os tapetes de tubos capilares colocam-se dentro do tecto e, por conseguinte, podem-se ligar facilmente às tubagens de abastecimento e de retorno;

• Na parte visível, observa-se um tecto de estrutura seca (placas) contínuo e uniforme;

• Para colocar os tapetes de tubos capilares Clina e as tubagens de abastecimento e de retorno, é apenas necessário baixar o tecto cerca de 10 cm;

• Montagem fácil, rápida e limpa;

7.2PAVIMENTO RADIANTE

TAPETES CLINA ENTRE CIMENTO E O ACABAMENTO DO PAVIMENTO (Fig. 23 e 24)

Fig.23 Fig. 24

Características:

• Integram-se na betonilha. Deve-se aplicar uma betonilha fina para que os tapetes fiquem bem envolvidos pelas massas;

• Tapetes integrados estruturalmente na betonilha;

• Nenhum aumento na cota do pavimento devido à instalação dos tapetes. Mínima altura estrutural, especialmente adequado para pés direitos baixos.

TAPETES CLINA ENTRE CIMENTO E O ACABAMENTO DO PAVIMENTO (Fig. 25)

A

A

C

1. Que temperatura se atinge numa habitação com este sistema?

A climatização radiante é um conceito de conforto absolutamente diferente dos sistemas convencionais.

Não é necessário que a temperatura ambiente atinja 22°C para conseguir conforto. Apesar disso, até com uma temperatura de 26°C se pode ter uma óptima sensação de conforto, já que estamos perante um sistema que aquece, sobretudo, os elementos estruturais da habitação e não apenas o ar.

2. Clina é um sistema essencialmente de aquecimento ou de frio?

O sistema de tubos capilares pode adaptar-se às diferentes necessidades. Os tapetes podem instalar-se nos tectos, paredes ou pavimentos, dependendo das condições.

Em Portugal, devido às suas condições ambientais, poderá aplicar-se igualmente em pavimentos, tectos e paredes. É no tecto onde alcança maior potência em frio, ao aproveitar os dois efeitos: radiação 80% e convecção 20%, mas será através do pavimento que consegue um maior equilíbrio entre uma e outra função.

3. Qual é a potência de arrefecimento deste sistema?

Tomando como exemplo uma habitação com tecto radiante onde a temperatura da habitação seja de 26 °C e a temperatura da água de arrefecimento de 16 graus:

Potência com painéis metálicos: 84 W/m² Potência com placa “Pladur”: 70 W/m² Potência com tecto estucado: 80 W/m²

Nota: Para intervalo térmico de 10°C entre água e ambiente.

4. Como é que o sistema controla a possibilidade de formação de condensações?

Instala-se uma ou duas sondas de detecção de condensação em cada circuito.

5. Como pode evitar-se a condensação em condições de grande humidade?

A utilização de tectos e paredes radiantes para arrefecimento, requer um sistema que vigie e evite a condensação. Existem várias opções:

a) Subir a temperatura da água de arrefecimento:

Se o sistema detecta a formação de condensação, a temperatura da água deve subir para a evitar. Por meio da regulação, o sistema incrementa a temperatura nos períodos de humidade elevada.

b) Parar o sistema se existe possibilidade de condensação:

Se o sistema detecta condensação pára até que esta desapareça. c) Desumidificação do ar através da ventilação:

Com este sistema, a água de arrefecimento pode circular a temperaturas mais baixas, aumentando assim a capacidade de arrefecimento.

6. Que superfície radiante é suficiente para arrefecer a habitação?

Depende da carga de arrefecimento necessária para a habitação. É necessário um cálculo correcto e um projecto da instalação dos tectos, pavimentos e paredes radiantes. Nem sempre é conveniente a instalação de tectos radiantes, mesmo assim podem instalar-se vários sistemas de apoio (Ver pergunta 8).

7. Para arrefecimento o sistema Clina funciona bem sob condições de elevadas temperatura e humidade (90%)?

Sim. O sistema deve ser instalado preferencialmente em tectos ou paredes. Aplicação habitual neste caso será para locais comerciais e escritórios e outros semelhantes.

material resistente à corrosão como o aço inoxidável, o cobre e o plástico.

Com uma instalação correcta do sistema, os problemas de corrosão ficam eliminados. O mesmo ocorre com a formação de depósitos, que é o resultado da corrosão dentro do sistema. Graças ao isolamento do sistema por meio de um permutador de calor de aço inoxidável e ao uso de materiais não corrosíveis, a formação de depósitos, calcário ou sedimentos que obstruam os capilares é impossível.

10. Existem problemas de obstrução por calcário?

Não. Como demonstram os estudos realizados, para a formação de calcário são necessárias temperaturas superiores a 60°C, já que a temperatura da água dentro das tubagens capilares oscila entre os 10-35 graus, não existe possibilidade de formação de calcário no sistema Clina.

11. Que tipos de tectos radiantes existem, e qual é o seu modo de instalação?

Painéis metálicos:

Neste caso, os tapetes de tubos capilares Clina afixam-se aos painéis metálicos e cobrem-se com isolamento. Normalmente estes painéis são fabricados previamente na fábrica, conforme o tipo de tecto. Todos os tipos e formas de painéis metálicos podem ir equipados com o sistema de tubos capilares Clina. A montagem do tecto falso realiza-se com perfis metálicos. A ligação dos painéis do circuito realiza-se por meio de tubos flexíveis, introduzindo a sua ponta nos encaixes rápidos dos tapetes.

Placa de gesso com o sistema Clina integrado:

O isolamento é colocado sobre perfis portadores. Colocam-se os tapetes Clina e depois instalam-se as placas de gesso, da mesma forma que no modo tradicional. Assim, conseguimos que os tapetes fiquem integrados como sanduíche no tecto. A ligação das placas do circuito realiza-se por meio de manguitos de união e soldadura, ainda que também, neste caso, exista a possibilidade de usar os tubos flexíveis e encaixes rápidos.

Sistema Clina directo sob tecto de cimento:

Os tapetes de tubos capilares Clina afixam-se ao tecto de cimento, ou seja, directamente sobre o tecto ou placa da obra, acabando por ficar entre a capa de gesso e o tecto de cimento. Os tubos principais dos tapetes e as tubagens são colocados nos espaços vazios, no revestimento ou no espaço livre do tecto. As tubagens de alimentação soldam-se aos tubos capilares.

12. O que acontece quando, por acidente, um tubo capilar se danifica?

Depois da instalação do sistema, realiza-se obrigatoriamente um teste de segurança da instalação, com ar, a uma pressão de 10 bar.

Em caso de ruptura dum capilar por acidente, o capilar é cortado e selado por calor. Ainda que o capilar fique inoperativo, a perda total de potência será insignificante.

13. Qual é a vida útil duma instalação CLINA?

A pressão de trabalho do sistema CLINA é de 2-3 bares. Nestas condições, de acordo com testes laboratoriais, os sistemas de tubos capilares CLINA têm uma vida útil de mais de 50 anos.

14. O sistema CLINA é fácil de instalar?