Tubos de ventilação de plástico para fornos de condensação de alta eficiência

Escrito por Bob Formisano | Revisado por Richard Epstein

Os fornos tradicionais a gás e de ar forçado produzem gases de exaustão de combustão quentes e, portanto, precisam de tubos de ventilação de metal ou chaminés. Em contraste, as modernas fornalhas de condensação de alta eficiência exaurem gases muito mais frios e precisam apenas de materiais de tubulação plástica, como aço inoxidável, PVC, CPVC ou ABS, para suas saídas de ar. Alguns fornos de alta eficiência também incluem um tubo de plástico para a área de entrada e todos os tipos usam um terceiro tubo de plástico para drenar a condensação corrosiva resultante do processo de combustão. Algumas caldeiras de alta eficiência e aquecedores de água quente instantâneos exigem tubulação SS. Como não há padrões universais para os tubos de exaustão e de entrada em fornos de alta eficiência, há uma falta de clareza e responsabilidade sobre os padrões de construção aprovados para esse material de tubulação. Ao instalar esse tipo de fornalha, é melhor seguir as especificações de tubulação do fabricante, bem como quaisquer requisitos locais de construção ou de código de encanamento.

Aviso

Haverá normas locais e municipais e é aconselhável contratar uma empresa qualificada e licenciada para a instalação, especialmente quando se trata de exaustão de dióxido de carbono.

Tipos de sistemas de ventilação de fornos de alta eficiência

Existem dois tipos de fornos de condensação: sistemas de dois tubos, ou de ventilação direta, e sistemas de tubo único, que têm ventilação não direta?

• Sistema de ventilação direta (dois tubos): o sistema de dois tubos é mais comum em aplicações de aquecimento residencial. Ele fornece uma ventilação de entrada direta que traz o ar externo para a câmara de combustão selada com um tubo, enquanto um segundo tubo de ventilação fornece ventilação selada dos gases de exaustão de volta para o exterior da casa. Em um sistema de ventilação direta, é possível ver facilmente os dois tubos saindo pela lateral da casa… As aberturas também podem ser terminadas acima do telhado.
• Sistema de tubo único: O sistema de ventilação não direta de tubo único (chamado de atmosférico) é usado quando não há necessidade real de uma ventilação de entrada de ar de combustão separada. Ele fornece um tubo de ventilação para os gases de escape, mas usa ar não condicionado (não resfriado ou aquecido) do espaço ao redor do forno para o ar de combustão. Esses fornos geralmente são instalados em espaços não condicionados, como a garagem, o espaço para engatinhar, o porão ou o sótão, onde há bastante ar ambiente para fornecer a combustão. As aberturas de ventilação são sempre conectadas a uma chaminé de tijolo ou SS que fica acima da linha do telhado.

Por que os fornos de condensação precisam de um tubo de condensado

Os fornos de condensação de alta eficiência têm combustão em dois estágios para extrair o máximo de energia térmica possível da queima do gás. Após o primeiro estágio, os gases de escape quentes passam por um segundo estágio de combustão, resultando em um escape com muito pouco calor. Esse processo gera condensado, ou umidade, do trocador de calor do forno. O tubo de condensado drena a umidade para um dreno de piso ou tubo de drenagem doméstico ou para uma pequena bomba de condensado.

Por que os fornos usam tubos de plástico

As fornalhas de condensação são listadas como aparelhos da CATEGORIA IV, que exigem que os sistemas de ventilação sejam à prova d’água e à prova de gás. A fornalha usa um motor de exaustão que empurra o gás de exaustão através do tubo de ventilação, criando uma pressão estática positiva na ventilação. O forno de condensação produz gases de exaustão condensados que contêm água e dióxido de carbono, que juntos formam ácido carbônico, resultando em um condensado corrosivo. Portanto, somente tipos especiais de plástico são recomendados pelos fabricantes de fornos para a ventilação e a drenagem de condensado em um forno de condensação. Os materiais adequados para os tubos de ventilação e condensação incluem PVC (cloreto de polivinila), CPVC? (cloreto de polivinila clorado) e tubos de plástico ABS? (acrilonitrila-butadieno-estireno), dependendo da temperatura dos gases de exaustão especificada para o forno. Esses diferentes plásticos têm diferentes temperaturas máximas de serviço térmico: O PVC tem a classificação mais baixa, a 140 graus Fahrenheit, o CPVC tem a mais alta, a 194 graus, e o ABS fica entre elas, com uma temperatura máxima de serviço de 160 graus. Pode ocorrer falha no tubo, como flacidez ou vazamento, se as temperaturas mantidas excederem essas temperaturas de serviço recomendadas.

Confusão em torno dos padrões do setor

O Código Internacional de Gás Combustível declara na seção 503.4.1.1 (IFGS): Os tubos e conexões de plástico usados para ventilar aparelhos devem ser instalados de acordo com as instruções de instalação do fabricante do aparelho. Mas essa falta de especificações pode gerar confusão. Embora as instruções do fabricante indiquem os tipos de tubulação aceitáveis para seus produtos, elas deixam a cargo do instalador determinar qual tubo plástico usar. Ironicamente, embora a presença de tubos de ventilação de plástico tenha se tornado sinônimo de fornos de condensação de alta eficiência, os fabricantes de tubos de PVC não recomendam o PVC para essa aplicação. Tampouco existem normas oficiais da ASTM para tubos de plástico usados como ventilação de gás de combustão. Mesmo quando um fabricante de fornos faz referência a uma agência de normas e padrões, como a ASTM D1785 para tubos de PVC Schedule 40, o padrão é apenas para a instalação do tubo. A norma ASTM D1785 para o Schedule 40 (que se aplica a tubulações de drenagem de encanamento) afirma: “Esta especificação padrão para tubos de PVC não inclui requisitos para tubos e conexões destinados a serem usados para ventilar gases de combustão”.

Códigos e recomendações para fornos de condensação

Os códigos de construção, tanto em nível nacional quanto local, parecem deixar a cargo dos fabricantes de fornos a especificação de quais tubos plásticos podem ser usados como respiros de baixa temperatura em seus produtos. Apesar da confusão, a prática segura sugeriria o uso de tubos de PVC schedule 40 para a ventilação de entrada de ar no forno e de CPVC para a ventilação de exaustão, devido à sua temperatura de serviço mais alta. Dessa forma, se houver um problema com a fornalha que faça com que a temperatura de exaustão exceda a projetada, o sistema de ventilação de exaustão terá quase 40% a mais de capacidade para lidar com o excesso de calor antes de chegar ao ponto em que possa falhar.