sistema unitario de calefacción.
Son elementos independientes, que actúan sobre un único local. Ejemplos de este tipo son: hogares para quemar leña, estufas de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos y los radiadores y convectores eléctricos.
Sistema individual de calefacción.
Son los utilizados para todas las dependencias de una sola vivienda o usuario. Constan esencialmente de una pequeña caldera que utiliza combustibles sólidos (carbón, pellets), líquidos (gasóleo) o gaseosos (gas natural, propano butano biogas, ...); una red de tuberías para la distribución de agua caliente que circula por todos los cuerpos emisores de calor (CEC); y algunas instalaciones disponen de otra tubería para el suministro de agua caliente sanitaria (ACS).
Sistemas colectivos de calefacción.
Son instalaciones que con una sola sala de calderas suministran calefacción, incluso ACS, a todas las viviendas de un solo bloque, e incluso a varios bloques de una urbanización.
La principal ventaja es la sencillez y economía en su regulación y mantenimiento, ahorrando energía y disminuyendo la contaminación.
Su inconveniente es el reparto justo de gastos entre consumidores (en el caso de no disponer de contadores), la gran instalación en tuberías de distribución y aislamientos apropiados. A veces para disminuir la sección de las tuberías y abaratar, la distribución de calor se realiza mediante agua recalentada, vapor y aceites térmicos.
Calefacción centralizada con agua caliente
En este sistema, el agua calentada en la caldera central, es conducida por medio de tuberías a los CEC (centro emisor de calor) que ceden el calor del agua al aire de la habitación, con la consiguiente disminución de la temperatura de ésta. El agua es devuelta por la tubería de retorno, repitiéndose el ciclo.
La circulación del agua se suele forzar por medio de una bomba, o bien por termosifón.
¿Cómo funciona el termosifon?
.El agua al calentarse, se dilata, para absorber dichas dilataciones el circuito lleva un vaso de expansión abierto a la atmósfera, lo cual implica que el circuito está abierto.
En un circuito abierto ha de reponerse el agua evaporada y limitar la temperatura de trabajo a 90 ºC para evitar la ebullición. este sistema actualmete esta en desuso, puesto que instalando una bomba, actualmente con un consumo reducido se obtienten las siguientes ventajas.
En los circuitos cerrados, el “calderín” o V.E. abierto se sustituye por un “vaso de expansión”. Las ventajas de estos circuitos con respecto a los anteriores son:
Pérdidas de agua insignificantes, por lo tanto no se introduce oxígeno “nuevo” que podría deteriorar las tuberías.
Al ser cerrado, la tª puede superar los 100 ºC sin temor a que entre en ebullicion.
para instalar una red de radiadores se utiliza normalmente el sistema monotubular o bitubular, el sistema monotubular en serie y paralelo no se usan actualmente, esta forma de instalación consiste en conectar uno tras otro los radiadores creando una ida y un retorno, si tubieramos más de 5 radiadores en una salida deberiamos hacer otro anillo, colocando a la salida de la caldera una T, con el objetivo de separar el caudal y equilibrar las kcal que van a cada emisor
el sistema actual más usado y en el que vamos a prestar mas atención es el sistema monotubular con valvula de 4 vias, es culpable de esta nueva forma de instalar es la valvula de 4 vias, la forma de actuar de esta valvula es que con una sola llave permite abrir y cerrar el caudal que entrarñia al radiador, y el de retorno, es decir, si la valvula esta cerrada, toda el agua continua por el circuito, si esta estuviera a medio abrir (o cerrar)la mitad del caudal entraria al radiador y la otra mitad continuaria por el circuito.
principales cuerpos emisores de calor:
Los CEC son unos intercambiadores de calor entre el fluido calo-portador o primario, que generalmente es agua y el fluido secundario, que suele se aire del ambiente que queremos calentar.
El agua y el aire pueden circular sobre la superficie del intercambiador térmico por medios naturales o forzados (una bomba de circulación para el agua y un ventilador para el aire).
En la mayoría de los CEC, se utiliza en el lado del agua la circulación forzada y en del aire la circulación natural.
La emisión del calor desde el agua a la superficie el CEC, se realiza mayoritariamente por conducción y del CEC al ambiente por convección y radiación.
Para favorecer la transmisión entre el CEC y los fluidos primario y secundario, algunos CEC´s disponen de aletas para que exista mayor contacto entre el fluido (cuando es gaseoso) y el CEC; y de abolladuras en el tubo donde circula el fluido calo-portador líquido, a fin de que se produzcan turbulencias, y todas las moléculas de líquido, toquen la superficie del CEC, cediéndoles su calor.
En este epígrafe vamos a estudiar los siguientes tipos de CEC: Convectores de tubos lisos. Convectores de tubos aleteados. Placas o paneles calefactados. Radiadores por elementos. Ventilo-convectores. Elementos de zócalo. Paneles radiantes. Tubos empotrados en elementos estructurales.
Convectores de tubos lisos.
Los convectores de tubos lisos pueden tener forma de “serpentín” y de tubos soldados en dos colectores, uno de ida y otro de retorno; este último tipo puede colocarse horizontal o verticalmente, teniendo mayores rendimientos los CEC cuyos tubos están verticales (colectores horizontales), ya que los horizontales reducen su emisión calorífica un 10-20%, según sea la altura del emisor.
Convectores de tubos aleteados.Si en la parte exterior de los tubos colocamos aletas enrolladas helicoidalmente o aletas independientes, con o sin ondulación, que hagan buen contacto con el tubo, aumentamos la superficie de intercambio entre el CEC y el fluido secundario, mejorando la transmisión y el rendimiento. Si el ambiente está enrarecido por partículas en suspensión, resulta dificultoso mantenerlos limpios (más que los tubos lisos), y en consecuencia no son recomendables.
Placas o paneles calefactados.Constan de dos placas de acero troqueladas, de manera que al unirlas quedan en su interior unos conductos por donde circula el agua. Por la parte exterior, pueden formar canales verticales para forzar, a modo de chimenea natural, la convección del aire, aunque la mayor parte de transmisión de calor es por radiación.
Este sistema resulta muy económico pero de escasa duración, aunque por su parte interior la chapa está tratada para reducir la corrosión al contacto con el agua. Las principales características técnicas son:
- Son aptos para presiones de 6 kg/cm2.
- Longitudes hasta 3 m.
- Construcción en chapa de acero.
- Espesor de la chapa: 1,25 mm.
- Alturas: de 300 a 800 mm.
Radiadores por elementos.
Se construyen en fundición, en aluminio o en chapa de acero, con diferentes alturas y número de columnas por las que circula el agua. La unión entre los elementos se realiza con casquillos de rosca derecha-izquierda, interponiéndose entre los elementos una junta de estanqueidad.
Cada elemento ha de tener indicada la potencia calorífica (en catálogos) cuando el salto térmico entre él y el ambiente sea de 50 ºC. En caso de no coincidir el t real con 50 ºC, aplicaremos un factor de corrección, como veremos más adelante.
Los elementos resisten perfectamente las aguas ácidas (blandas) y calcáreas (duras) por lo que sufren muy poca corrosión y su duración es muy larga.
El instalador, conforme a la altura y la profundidad de que dispone en una habitación en la que va a ubicar el radiador, determina el elemento apropiado, calculando después su número.
Los radiadores por elementos no deben instalarse a una distancia inferior a 3 cm de la pared, para permitir la circulación del aire por convección.
Ventilo-convectores.
(También llamados aerotermos o unitermos)
Son tubos aleteados de acero o cobre, alojados dentro de una carcasa de chapa. Se usan cuando las razones constructivas lo exigen (fábricas, talleres,...). El tiro de los ventilo-convectores suele ser forzado por un ventilador.
Elementos de zócalo.
Estos CEC se utilizan en pasillos, vagones de ferrocarril y en general en espacios largos y estrechos. Constan de un tubo aleteado, por el que circula el fluido primario, recubierto de una carcasa de chapa de acero agujereada. Se instalan en el suelo, pegados a la pared como si fuesen un rodapié.
Paneles radiantes.
En fábricas y talleres, donde la colocación de la mayoría de CEC no es apropiada por interferir en el trabajo, se suelen instalar en el techo paneles metálicos, aislados en su parte superior y bajo los cuales hay un serpentín de tubos, por cuyo interior circula el fluido calo-portador, a tª > 100 ºC (generalmente vapor de agua o aceites térmicos). La transmisión de calor de estos paneles se realiza íntegramente por radiación.
Tubos empotrados en elementos estructurales.(suelo radiante, pared radiante o techo radiante)
Consiste en un serpentín de tubería, normalmente de plástico, situado debajo de la baldosa y distribuido por toda la superficie del local. De esta forma se convierte todo el suelo en un CEC, que ha de tener temperaturas muy bajas, del orden de 25-30 ºC (tª del agua < 45 ºC). Resulta una cantidad de calor igual que con otros CEC de menor superficie ytemperatura aproximada a los 80 ºC. Son muy funcionales ya que no ocupan espacio y muy eficaces
porque el calor es distribuido por igual en todo el local
