Variedades y cálculo de dispositivos de calefacción.

El calentamiento de la habitación se lleva a cabo transfiriendo calor del refrigerante al aire u objetos en la habitación. Dado que se excluye el contacto directo de una fuente de calor o refrigerante con el aire, los dispositivos de calefacción actúan como intermediarios. Estos últimos se clasifican según muchas características.

Variedades de dispositivos de calefacción.

El diseño y la eficiencia del calentador determinan cómo se transfiere el calor. Esta es la principal clasificación de dispositivos.

• Convectivo: transfiera al menos el 75% del calor por convección: chorros. Un ejemplo son los convectores, tubos con aletas. La fuente suele ser un elemento calefactor, calienta el aire, se transfiere a la habitación y ya de las masas de aire caliente, se calientan superficies, muebles y personas. Los electrodomésticos pueden ser muy efectivos debido a la velocidad del calentamiento del aire, pero consumen mucha electricidad.
• Radiación convectiva: transferencia del 50 al 75% del calor por el método convectivo. Estos son la mayoría de los calentadores tradicionales: radiadores, calentadores de piso, calentadores de tubo liso.
• Radiación: el 50% del calor es radiación. Esto incluye calentadores infrarrojos, calentadores de techo y paneles. El calentador genera radiación infrarroja, en este caso, las superficies, los objetos y las personas en la habitación se calientan primero y solo luego el aire. La eliminación del aire de la cadena de transferencia de calor reduce los costos de calefacción.

Los calentadores de radiación convectiva se instalan con mayor frecuencia. Los dispositivos son muy eficientes, económicos y prácticos.

Por tipo de refrigerante

El sistema de calefacción tradicional implementa el siguiente esquema. La fuente de calor es una caldera: gas, electricidad, combustible sólido. Calienta un cierto volumen de refrigerante, que ingresa al sistema y emite calor a través de la superficie de las tuberías y los dispositivos de calefacción.

El refrigerante debe cumplir muchos requisitos: absorber y emitir una cantidad suficiente de calor, no causar corrosión y calentar a la temperatura requerida.

• El agua es la única opción para la calefacción central. La razón son las grandes distancias entre la fuente de calor y el consumidor. Reemplazarlo con cualquier otra opción aumenta diez veces el precio de la calefacción.
• El vapor es el llamado vapor seco. Se utilizan en sistemas de vacío-vapor, en sistemas de baja y alta presión. Además, la habitación se calienta 3 veces más rápido, no hay riesgo de que las tuberías se congelen. La desventaja es el alto consumo de combustible.
• Anticongelante - "no congelante". Solución de glicerina, solución de etilenglicol, solución de propilenglicol y otras. Los líquidos evitan la congelación incluso en tuberías con el diámetro más pequeño. Se recomienda verter anticongelante en un piso de agua con calefacción. Durante la circulación, el refrigerante actúa como lubricante, lo que aumenta la vida útil de las tuberías y los radiadores. La desventaja es la necesidad de adaptar el anticongelante al tipo de caldera.
• El aceite de transformador o mineral es un portador de calor en los calentadores de aceite. Es un líquido viscoso que absorbe el calor y puede emitir calor al aire de la habitación durante mucho tiempo.

Es posible elegir un portador de calor y un dispositivo de calefacción correspondiente solo cuando se organiza un sistema de calefacción autónomo.

Según características técnicas

Para evaluar la eficiencia de un modelo en particular, es necesario analizar los indicadores técnicos.

• La transferencia de calor es el criterio principal. Sobre esta base, el aparato de radiación es mejor que el convectivo. De los radiadores, el hierro fundido se distingue por la inercia térmica más alta y el aluminio es el mejor para transferir calor.
• Superficie de trabajo: es importante tener en cuenta el área total de la batería, no el número de secciones. El cálculo de las dimensiones del calentador se realiza teniendo en cuenta el volumen de la habitación.
• Resistencia a la corrosión: los calentadores de cerámica son los más resistentes. De los modelos de metal, los mejores son los de aluminio.
• Resistencia a la presión: los convectores son los más resistentes, ya que no tienen tal carga. De los radiadores, los mejores son de hierro fundido y bimetálicos.
• Facilidad de mantenimiento: los convectores y los paneles de aluminio solo deben limpiarse periódicamente. El hierro fundido y el acero deben pintarse.
• Vida útil: las baterías de hierro fundido duran más: 50 años. Los bimetálicos han estado en funcionamiento durante 30-40 años. Los de acero menos duraderos: no más de 10-15 años.

El rendimiento térmico no es el único parámetro de elección. Los radiadores deben cumplir con los requisitos del sistema de calefacción seleccionado.

Materiales para radiadores de agua caliente

El método de calentamiento más popular es el calentamiento de agua. La fuente de calor puede ser una caldera de gas, eléctrica, carbón, un portador de calor - agua o anticongelante, baterías - calentadores tubulares o de panel hechos de diferentes materiales.

Baterías de hierro fundido

Este es el tipo de calentador de agua más famoso, adaptado a las condiciones de la calefacción central. Las baterías de hierro fundido son baratas, duraderas y resisten caídas de presión. Con una pequeña transferencia de calor, solo el 40%, tienen una gran superficie de trabajo. El hierro fundido acumula calor, por lo que las baterías se enfrían lentamente incluso después de apagar la calefacción.

Los modelos de diseño moderno son muy interesantes y hermosos. Sin embargo, cuidarlos es difícil.

Acero

Se usa con mayor frecuencia en la disposición de calefacción autónoma, donde se excluye la alta presión o el golpe de ariete, ya que el acero es sensible a ellos. La transferencia de calor de la aleación es mayor, se calienta mucho más rápido que el hierro fundido. Es más fácil regular el calentamiento debido a la baja inercia térmica. Pero por la misma razón, las baterías de acero se enfrían inmediatamente después de la desconexión.

La desventaja es la tendencia a la corrosión. Se debe cuidar el calentador, se debe usar agua limpia con aditivos para verter, se debe pintar la superficie.

Aluminio

El nivel máximo de transferencia de calor está por encima del 70%. El peso del radiador es pequeño, su instalación es extremadamente simple, se puede instalar incluso en una pared de cartón yeso. Una ventaja es una gran superficie de trabajo: los canales a lo largo de los cuales se mueve el refrigerante se colocan en secciones de un área mucho más grande. Dado que el aluminio conduce bien el calor, la sección se calienta muy rápida y fuertemente.

El aluminio es propenso a la corrosión. Para prolongar la vida, los radiadores de calefacción, al igual que otros dispositivos de calefacción de aluminio, están recubiertos con pintura polimérica.

Baterías bimetálicas

Los canales por los que circula el refrigerante están hechos de acero: es más resistente y duradero que el aluminio. La zona de trabajo del perfil está fabricada en aluminio para mejorar la transferencia de calor al aire. El dispositivo bimetálico combina las ventajas del acero y el aluminio, pero carece de sus desventajas, como una corta vida útil o una tendencia a la corrosión.

También existen limitaciones. No se debe agregar anticongelante al agua utilizada en las baterías bimetálicas.

El precio de los calentadores bimetálicos es el más alto y solo es superado por los radiadores de cobre.

Tipos de calentadores eléctricos

Los calentadores eléctricos funcionan de manera diferente. El medio de calentamiento se reemplaza por elementos de calentamiento que funcionan cuando se suministra corriente eléctrica. Con raras excepciones, el elemento calefactor tiene un área pequeña. Para hacer que el suministro de calor sea más eficiente, se utilizan 2 soluciones:

• pasar corrientes de aire a través del dispositivo de calentamiento: cualquier tipo de convector;
• cree una carcasa con una gran área de trabajo: calentadores de panel.

Los calentadores eléctricos incluyen dispositivos que son un elemento calefactor. Un aparato de calefacción como la caldera de Evan no lo es. Es una fuente de calor, pero no una estructura de calefacción.

La principal desventaja de los calentadores eléctricos es el requisito de calidad de la corriente eléctrica. Si la potencia total de los calentadores supera los 12 kW, será necesario instalar una red con un voltaje de 380 V.

Aparatos de convección

Los elementos calefactores, los elementos calefactores, se colocan dentro de una caja plana. La superficie de la carcasa se calienta y transfiere calor al aire. Sin embargo, este mecanismo proporciona solo el 20% de la transferencia de calor. Hay entradas en la parte inferior del aparato. A través de ellos, el aire entra al interior del dispositivo, se calienta y sale por los orificios de la parte superior. La convección proporciona un 80% de transferencia de calor.

Los convectores calientan rápidamente la habitación, pero no queman tanto oxígeno como los calentadores de ventilador. A temperaturas mínimas, el aparato se puede dejar encendido durante la noche. La potencia varía de 0,25 a 2,5 kW. El cálculo del indicador se realiza por capacidad cúbica, ya que el convector calienta el aire. Desventaja: se mantiene una temperatura agradable en la habitación solo mientras el convector está funcionando.

Dispositivos de aceite

El elemento calefactor es un elemento calefactor, pero el refrigerante es aceite, que también está presente. Una sustancia viscosa caliente llena las secciones y transfiere calor a la superficie. Cuanto mayor sea la superficie de trabajo, mayor será la eficiencia del dispositivo. Los dispositivos de calefacción eléctrica alimentados con petróleo tienen una eficiencia cercana a la de los de radiación.

Más: alta inercia térmica. El dispositivo se calienta lentamente, pero también emite calor durante mucho tiempo después de estar apagado. Este modo de funcionamiento es más económico. Los dispositivos se producen con una capacidad de hasta 4,5 kW, pero al mismo tiempo, los enfriadores de aceite consumen menos electricidad. La desventaja es una gran masa y una incomodidad.

Calefacción por infrarrojos

La eficiencia del calentador de infrarrojos es cercana al 100%. La base del dispositivo es una película con conductores de resistencia, espirales y placas de carbono, que generan radiación térmica cuando pasa una corriente eléctrica. Al mismo tiempo, no es el aire lo que se calienta, sino las superficies, los objetos y las personas de la habitación. Incluso a una temperatura del aire más baja, las personas en la habitación ya la perciben como cómoda.

Los calentadores de infrarrojos consumen un 30% menos de electricidad. El calentamiento es más rápido que la convección. El aire no se seca demasiado y no se pierde oxígeno.

Calefaccion de gas

Un calentador eficiente y económico, pero difícil de mantener. Un calentador de gas o convector funciona según el principio de un horno de gas. Se suministra gas al quemador. Los productos de la combustión se descargan al exterior a través de la chimenea. El aire que entra a través de los orificios se calienta en el intercambiador de calor y regresa a la habitación.

La potencia de los calentadores alcanza los 8 kW. Dado que el gas es un combustible disponible y barato, los costos de calefacción son mínimos. Hay muchas desventajas: debe instalar una buena ventilación en la casa, equipar una chimenea, limpiar periódicamente las boquillas. Si el dispositivo no funciona correctamente, existe una alta probabilidad de intoxicación por dióxido de carbono.

Requisitos para la instalación de calentadores.

La seguridad operativa está garantizada por una instalación competente del sistema. Las recomendaciones de instalación dependen del tipo de radiador y del material de ejecución:

• Las baterías de cualquier tipo se instalan a una distancia de al menos 6 cm del suelo, 5 cm de las tablas del umbral y 2,5 cm de la pared. En habitaciones de categoría A. B, C, la distancia a la pared debe ser de al menos 10 cm.
• Es mejor instalar calentadores debajo de las aberturas de las ventanas, donde se puede acceder a ellos para su inspección y reparación.
• La temperatura de la superficie de un radiador abierto no debe exceder los +70 C. De lo contrario, las baterías están protegidas por una parrilla.
• Al conectar tuberías, piezas y radiadores de diferentes metales, se utilizan adaptadores roscados de bronce o acero inoxidable.
• Las baterías deben estar llenas de agua en todo momento. El líquido se drena solo en caso de accidentes.
• Los dispositivos de calefacción están equipados con válvulas de cierre y control con algunas excepciones. Los accesorios se seleccionan teniendo en cuenta el tipo de sistema: un tubo, dos tubos, en forma de abanico.

Los requisitos para la instalación de calentadores de gas coinciden con las recomendaciones para la instalación de cualquier aparato de gas. Desarrolle y ejecute solo servicios dedicados. Los convectores y enfriadores de aceite se colocan en la habitación, observando los requisitos habituales de seguridad contra incendios.