Tipos de radiadores. Propiedades y tipos de dispositivos de calefacción. Tipos de radiadores de calefacción, sus ventajas y desventajas Los últimos dispositivos de calefacción.

Los tipos de dispositivos de calefacción están determinados por su diseño, que determina el método de transferencia de calor (puede predominar la transferencia de calor por convección o radiación) desde la superficie externa de los dispositivos a la habitación.

Hay seis tipos principales de dispositivos de calefacción: radiadores, paneles, convectores, tubos con aletas, dispositivos de tubos lisos y calentadores de aire.

Por la naturaleza de la superficie exterior. dispositivos de calefacción Puede ser con superficie lisa (radiadores, paneles, aparatos de tubo liso) y nervada (convectores, tubos con aletas, calentadores de aire).

Según el material del que están fabricados los aparatos de calefacción, se distingue entre aparatos metálicos, combinados y no metálicos.

Diagramas de dispositivos de calefacción.

a - radiador, b - paneles, c - convector, e - tubo con aletas, d - dispositivo de tubo liso.

Los dispositivos metálicos están hechos de hierro fundido (de fundición gris) y acero (de chapa de acero y tubos de acero).

En los aparatos combinados, se utiliza una masa de hormigón o cerámica, en la que se incrustan elementos calefactores de acero o hierro fundido (paneles calefactores), o se colocan tubos de acero con aletas en una carcasa (convectores) no metálica (por ejemplo, fibrocemento).

Los electrodomésticos no metálicos son paneles de hormigón con tuberías de vidrio o plástico empotradas o con huecos sin tubería, así como radiadores de porcelana y cerámica.

Por altura, todos los dispositivos de calefacción se pueden dividir en alto (más de 600 mm de altura), medio (400-600 mm) y bajo (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.

En la figura se muestran diagramas de cinco tipos de dispositivos de calefacción. Un calentador utilizado principalmente para calentar aire en sistemas de ventilación.

Un radiador generalmente se denomina dispositivo de tipo radiación convectiva y consta de elementos columnares individuales, secciones con canales redondos o en forma de elipse. El radiador libera aproximadamente el 25% de la cantidad total de calor transferido del refrigerante a la habitación por radiación y se llama radiador solo tradicionalmente.

El panel es un dispositivo del tipo radiación de convección de profundidad relativamente pequeña, sin espacios a lo largo del frente. El panel transmite una porción de radiación ligeramente mayor que el radiador. flujo de calor Sin embargo, solo el panel del techo puede clasificarse como dispositivo de tipo radiación (que emite más del 50% de la cantidad total de calor por radiación).

El panel calefactor puede tener una superficie lisa, ligeramente acanalada u ondulada, canales columnares o serpenteantes para el refrigerante.

Un convector es un dispositivo de tipo convectivo que consta de dos elementos: un calentador con aletas y una carcasa. El convector transfiere al menos el 75% del calor total a la habitación por convección. La carcasa decora el calentador y ayuda a aumentar la velocidad de convección natural del aire cerca de la superficie exterior del calentador. Los convectores también incluyen dispositivos de calefacción de zócalo sin carcasa.

Un tubo con aletas es un dispositivo de calentamiento de tipo convectivo instalado abiertamente, en el que el área de la superficie externa de transmisión de calor es al menos 9 veces mayor que el área de la superficie interna de recepción de calor.

Sección de radiador de doble columna

hп - altura total, hм - altura de instalación (construcción), l - profundidad; segundo - ancho.

Un dispositivo de tubo liso es un dispositivo que consta de varios tubos de acero conectados entre sí, formando canales en forma de columna (registro) o en forma de espiral (bobina) para el refrigerante.

Consideremos cómo se cumplen los requisitos para los dispositivos de calefacción.

1. Los radiadores de cerámica y porcelana suelen fabricarse en forma de bloques, se distinguen por un aspecto agradable y tienen una superficie lisa y fácil de limpiar del polvo. Tienen indicadores de rendimiento térmico bastante altos: kp p = 9,5-10,5 W/(m 2 K); f e /f f >1 y temperatura superficial más baja en comparación con los dispositivos metálicos. Al utilizarlos se reduce el consumo de metal en el sistema de calefacción.

Los radiadores de cerámica y porcelana no se utilizan mucho debido a su resistencia insuficiente, conexiones poco fiables con las tuberías, dificultades de fabricación e instalación y la posibilidad de que el vapor de agua penetre a través de las paredes cerámicas. Se utilizan en construcciones de poca altura y se utilizan como dispositivos de calentamiento sin presión.

2. Los radiadores de hierro fundido, dispositivos de calefacción muy utilizados, están hechos de hierro fundido gris en forma de secciones separadas y se pueden ensamblar en dispositivos de varios tamaños conectando las secciones en las tetinas con juntas de goma resistentes al calor. Se conocen varios diseños de radiadores de una, dos y varias columnas de varias alturas, pero los más comunes son los radiadores de media y baja columna de dos columnas.

Los radiadores están diseñados para una presión máxima de funcionamiento (el término se usa habitualmente) de refrigerante de 0,6 MPa (6 kgf/cm 2) y tienen indicadores de rendimiento térmico relativamente altos: k pr = 9,1-10,6 W/(m 2 K) y f e / f f ≤1,35.

Sin embargo, el importante consumo de metal de los radiadores [(M=0,29-0,36 W/(kg K) o 0,25-0,31 kcal/(h kg °C)] y otras desventajas provocan su sustitución por dispositivos más ligeros y menos intensivos en metal. Cabe señalar su apariencia poco atractiva cuando se instalan abiertamente en edificios modernos. En términos sanitarios e higiénicos, no se puede considerar que los radiadores, excepto los de una sola columna, cumplan con los requisitos, ya que limpiar el espacio de intersección del polvo es bastante difícil.

La producción de radiadores requiere mucha mano de obra, la instalación es difícil debido al volumen y la masa significativa de los dispositivos ensamblados.

La resistencia a la corrosión, la durabilidad, las ventajas de diseño con buen rendimiento térmico y una producción bien organizada contribuyen a nivel alto producción de radiadores en nuestro país. Actualmente se produce un radiador de fundición de dos columnas del tipo M-140-AO con una profundidad de sección de 140 mm y aletas inclinadas entre columnas, así como el tipo S-90 con una profundidad de sección de 90 mm.

3. Los paneles de acero se diferencian de los radiadores de hierro fundido en que son más ligeros y económicos. Los paneles de acero están diseñados para presión operacional hasta 0,6 MPa (6 kgf/cm2) y tienen altos indicadores de rendimiento térmico: k pr = 10,5-11,5 W/(m 2 K) y f e /f f ≤1,7.

Los paneles se fabrican en dos diseños: con colectores horizontales conectados por columnas verticales (columnares) y con canales horizontales conectados en serie (en forma de bobina). La bobina a veces está hecha de tubo de acero y soldada al panel; El dispositivo en este caso se llama dispositivo de tubo de lámina.

Los paneles satisfacen las necesidades arquitectónicas y de construcción, especialmente en edificios formados por elementos de construcción grandes, se limpian fácilmente del polvo y permiten mecanizar su producción mediante automatización. En las mismas áreas de producción, es posible producir anualmente, en lugar de 1,5 millones de m 2 de radiadores de hierro fundido ENP, hasta 5 millones de m 2 de acero ENP. Finalmente, cuando se utilizan paneles de acero, los costos de mano de obra durante la instalación se reducen debido a una reducción de la masa metálica a 10 kg/m2 enp. La reducción de la masa aumenta la tensión térmica del metal a 0,55-0,8 W/(kg·K). La distribución de paneles de acero está limitada por la necesidad de utilizar chapa de acero laminada en frío de alta calidad con un espesor de 1,2-1,5 mm, resistente a la corrosión. Cuando se fabrican con chapa de acero normal, la vida útil de los paneles se reduce debido a la intensa corrosión interna. Los paneles de acero, excepto los de chapa y tubo, se utilizan en sistemas de calefacción con agua desoxigenada.

Paneles y radiadores de acero estampado. varios diseños ampliamente utilizado en el extranjero (en Finlandia, EE. UU., Alemania, etc.). En nuestro país se producen paneles de acero de altura media y baja con canales columnares y en forma de espiral para instalación simple y pareada (en profundidad).

4. Se fabrican paneles calefactores de hormigón:

  1. con elementos calefactores en forma de columna o serpentín revestidos de hormigón fabricados con tubos de acero de 15 y 20 mm de diámetro;
  2. con canales de hormigón, vidrio o plástico de varias configuraciones (paneles sin metal).

Estos dispositivos se colocan en las estructuras de cerramiento de las instalaciones (paneles combinados) o se unen a ellas (paneles adosados).

Cuando se utiliza acero elementos de calentamiento Los paneles calefactores de hormigón se pueden utilizar con una presión de funcionamiento del refrigerante de hasta 1 MPa (10 kgf/cm2).

Los paneles de hormigón tienen indicadores de rendimiento térmico cercanos a los de otros dispositivos lisos: k pr = 7,5-11,5 W/(m 2 K) y f e / f f ≈1, así como una elevada tensión térmica del metal. Los paneles, especialmente los combinados, cumplen estrictos requisitos arquitectónicos, constructivos, sanitarios, higiénicos y de otro tipo.

Sin embargo, los paneles de hormigón, a pesar de cumplir con la mayoría de los requisitos para dispositivos de calefacción, no se utilizan ampliamente debido a deficiencias operativas (paneles combinados) y dificultades de instalación (paneles adosados).

5. Los convectores tienen indicadores de rendimiento térmico relativamente bajos k pr = 4,7-6,5 W/(m 2 K) y f e / f f<1, для отдельных типов конвекторов до 0,6. Тем не менее их производство во многих странах растет (при сокращении производства чугунных отопительных приборов) из-за простоты изготовления, возможности механизации и автоматизации производства, удобства монтажа (масса всего 5-8 кг/м 2 энп). Малая металлоемкость способствует повышению теплового напряжения металла прибора. M=0,8-1,3 Вт/(кг К) . Приборы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя до 1 МПа (10 кгс/см 2).

Los convectores pueden tener elementos calefactores de acero o hierro fundido. Actualmente se producen convectores con calentadores de acero:

  • convectores de zócalo sin carcasa (tipo 15 KP y 20 KP);
  • convectores bajos sin carcasa (como "Progress", "Accord");
  • Convectores bajos con carcasa (tipo "Confort").

El convector de zócalo tipo 20 KP (15 KP) consta de un tubo de acero con un diámetro d y = 20 mm (15 mm) y aletas cerradas de 90 (80) mm de altura con un paso de 20 mm, de chapa de acero de 0,5 mm de espesor, herméticamente instalado en la tubería. Los convectores de 20 KP y 15 KP se fabrican en diferentes longitudes (cada 0,25 m) y se ensamblan en fábrica en unidades que constan de varios convectores (en longitud y altura), tuberías que los conectan y válvulas de control.

Cabe señalar que la ventaja de utilizar convectores de zócalo es la mejora de las condiciones térmicas de las habitaciones cuando se colocan en la zona inferior a lo largo de ventanas y paredes exteriores; Además, ocupan poco espacio en la profundidad del local (la profundidad del edificio es de sólo 70 y 60 mm). Sus desventajas son: el consumo de chapa de acero, que no se utiliza eficazmente para la transferencia de calor, y la dificultad para limpiar el polvo de las aletas. Aunque su superficie de acumulación de polvo es pequeña (menos que la de los radiadores), todavía no se recomiendan para calentar habitaciones con mayores requisitos sanitarios e higiénicos (en edificios médicos y instituciones infantiles).

El convector bajo del tipo “Progress” es una modificación del convector de 20 KP, basado en dos tubos conectados por aletas comunes de la misma configuración, pero de mayor altura.

Un convector bajo del tipo "Accord" también consta de dos tubos de acero paralelos d y = 20 mm, a través de los cuales fluye el refrigerante secuencialmente, y elementos de aletas verticales (altura 300 mm) de chapa de acero de 1 mm de espesor, montados en tubos con espacios de 20 milímetros. Los elementos de aletas que forman la llamada superficie frontal del dispositivo tienen una planta en forma de U (nervadura de 60 mm) y están abiertos a la pared.

El convector tipo Accord se fabrica en varias longitudes y se instala en una o dos filas de altura.

En un convector con carcasa, la movilidad del aire aumenta, lo que aumenta la transferencia de calor del dispositivo. La transferencia de calor de los convectores aumenta según la altura de la carcasa.

Los convectores con carcasa se utilizan principalmente para calentar edificios públicos.

Un convector bajo con carcasa tipo “Comfort” consta de un elemento calefactor de acero, una carcasa abatible de paneles de acero, una rejilla de salida de aire y una válvula para regular el aire. En el elemento calefactor se montan aletas rectangulares en dos tubos d y = 15 o 20 mm con un paso de 5 a 10 mm. La masa total del metal calentador es de 5,5 a 7 kg/m2 enp.

El convector tiene una profundidad de 60-160 mm, se instala en el suelo o en la pared y puede ser mediante el movimiento del refrigerante (para conexión horizontal con otro convector) y final (con un rodillo).

La presencia de una válvula de regulación de aire permite conectar convectores en serie con refrigerante sin instalar accesorios para regular su cantidad. Los convectores también pueden equiparse con convección artificial cuando se instalan en una carcasa de ventilador de diseño especial.

6. Los tubos con aletas están hechos de hierro fundido gris y se utilizan a presiones de funcionamiento de hasta 0,6 MPa (6 kgf/cm2). Los más comunes son los tubos con bridas de hierro fundido, en cuya superficie exterior se colocan finas nervaduras redondas fundidas.

Debido a la alta relación de aletas, la superficie exterior de un tubo con aletas es muchas veces mayor que la superficie de un tubo liso del mismo diámetro (el diámetro interior del tubo con aletas es de 70 mm) y longitud. La compacidad del dispositivo, la temperatura superficial reducida de las aletas cuando se utiliza un refrigerante de alta temperatura, la comparativa facilidad de fabricación y el bajo costo determinan el uso de este dispositivo térmicamente ineficaz: k pr = 4,7-5,8 W/(m 2 K ); f mi /f f =0,55-0,69. Sus desventajas también incluyen insatisfactorio. apariencia, baja resistencia mecánica de las nervaduras y dificultad para limpiarlas del polvo. Los tubos con aletas también tienen una tensión térmica del metal muy baja: M = 0,25 W/(kg K).

Se utilizan en naves industriales donde no hay emisión importante de polvo, y en naves auxiliares con ocupación temporal de personas.

Actualmente, los tubos con aletas redondas se fabrican en una gama limitada de longitudes de 0,75 a 2 m para instalación horizontal. Se están desarrollando tubos con aletas de acero y hierro, entre los que se incluye el tubo con aletas del tipo PK con aletas rectangulares de 70 X 130 mm. Esta tubería se caracteriza por su facilidad de fabricación y su peso relativamente bajo. La base es un tubo de acero d y = 20 mm, moldeado en aletas de hierro fundido de 3-4 mm de espesor. Se colocan dos placas longitudinales encima de las nervaduras para proteger las aletas principales de daños mecánicos. El dispositivo está diseñado para una presión de funcionamiento de hasta 1 MPa (10 kgf/cm2).

Diagrama de un convector con carcasa.

1 - elemento calefactor, 2 - carcasa, 3 - válvula de aire.

Para las características térmicas comparativas de los principales dispositivos de calefacción, la tabla muestra la transferencia de calor de dispositivos de 1 m de largo.

Transferencia de calor de dispositivos de calefacción de 1 m de largo a Δt av = 64,5° y flujo de agua de 300 kg/h.

Dispositivos de calefacciónProfundidad del dispositivo, mmTransferencia de calor
W/mkcal/(h·m)
Radiadores:
- tipo M-140-AO140 1942 1670
- tipo S-9090 1448 1245
Paneles de acero tipo MZ-500:
- soltero18 864 743
- emparejado78 1465 1260
Convectores tipo 20 KP:
- unica fila70 331 285
- tres filas70 900 774
Convectores:
- tipo “Confort” N-9123 1087 935
- escriba “Confort-20”160 1467 1262
tubo con aletas175 865 744

Como puede verse en la tabla, los dispositivos de calentamiento más profundos tienen una alta transferencia de calor por 1 m de longitud; Un radiador de hierro fundido tiene la mayor transferencia de calor, mientras que un convector de zócalo tiene la menor.

7. Los dispositivos de tubo liso están hechos de tubos de acero en forma de bobinas (los tubos se conectan en serie según el movimiento del refrigerante, lo que aumenta su velocidad y la resistencia hidráulica del dispositivo) y columnas o registros (conexión en paralelo de tuberías con resistencia hidráulica reducida del dispositivo).

Los dispositivos se sueldan a partir de tuberías d y = 32-100 mm, ubicadas a una distancia entre sí no menor que el diámetro de tubería seleccionado para reducir la radiación mutua y, en consecuencia, aumentar la transferencia de calor a la habitación. Los dispositivos de tubo liso se utilizan a presiones de funcionamiento de hasta 1 MPa (10 kgf/cm2). Tienen altos indicadores de rendimiento térmico: k pr = 10,5-14 W/(m 2 K) y f e / f f ≤1,8, y los valores más altos se aplican para suavizar tubos de acero diámetro 32 mm.

Indicadores de dispositivos de calefacción de varios tipos.

significativo

presión

Requisitos para dispositivos

Técnico

arquitectónicamente

Construcción

sanitario

higiénico

producción

Asamblea

mano de obra

Radiadores:

icical y

2-4 >1 - ++ + - + ++ - -
- hierro fundido6 Hasta 1,35- - - + - - - -
Paneles:
- acero6 Hasta 1,7++ + + - - ++ ++ +
- concreto10 ~ 1 + ++ + ± ++ + - ±
- sin carcasa
- con carcasa10 <1 ± + ± ± + - ++ +
6 + - - ++ + - - -
10 Hasta 1,8- - - - - ++ - -
8 >1 - + - ++ + - + -

Nota: El signo + indica cumplimiento, el signo indica incumplimiento de los requisitos de los dispositivos; El signo ++ indica indicadores que determinan la principal ventaja de este tipo de dispositivo de calefacción.

Los dispositivos de tubo liso cumplen con los requisitos sanitarios e higiénicos: su superficie de recogida de polvo es pequeña y fácil de limpiar.

Las desventajas de los dispositivos de tubo liso incluyen su volumen debido a la superficie externa limitada, la incomodidad de colocarlos debajo de las ventanas y el mayor consumo de acero en el sistema de calefacción. Teniendo en cuenta estas desventajas y apariencia desfavorable, estos dispositivos se utilizan en áreas de producción donde se produce una importante emisión de polvo, así como en los casos en los que no se pueden utilizar otro tipo de dispositivos. En las instalaciones industriales se suelen utilizar para calentar claraboyas.

8. Calentadores: dispositivos de calefacción compactos de un área importante (de 10 a 70 m2) de la superficie exterior, formada por varias filas de tubos con aletas; Se utilizan para calentar aire de locales en sistemas locales y centrales. Directamente en las instalaciones, los calentadores de aire se utilizan como parte de unidades de calefacción de aire de varios tipos o para calentadores de aire recirculantes. Los calentadores están diseñados para una presión de funcionamiento del refrigerante de hasta 0,8 MPa (8 kgf/cm 2); su coeficiente de transferencia de calor depende de la velocidad del movimiento del agua y del aire y, por lo tanto, puede variar ampliamente de 9 a 35 o más W/(m 2 K) [de 8 a 30 o más kcal/(h m 2 ˚C)].

La tabla muestra los indicadores de dispositivos de calefacción. varios tipos; El cumplimiento o incumplimiento de los requisitos para los dispositivos se anota condicionalmente.

No importa qué tan bien se hagan las reparaciones en la casa y qué tan bien se planee el diseño de las habitaciones, porque si los dispositivos de calefacción en la habitación no funcionan correctamente, es poco probable que sea posible lograr una vida cómoda. condiciones. Por lo tanto, la tarea principal de los propietarios que realizan renovaciones importantes en un edificio o construyen una casa nueva desde cero es la selección e instalación correctas de los dispositivos de calefacción óptimos.

En la mayoría de las familias, el principal gasto en las facturas de servicios públicos son los costes de calefacción. También vale la pena considerar esto al elegir dispositivos de calefacción para un sistema de calefacción en una ferretería, porque cada dispositivo, según el diseño y las especificaciones, difiere en términos de potencia nominal, transferencia de calor y eficiencia.

En un sistema de calefacción doméstico, se presentan dispositivos de calefacción básicos. varios tipos radiadores y convectores. Al elegir un radiador, en primer lugar hay que centrarse en el material del que está fabricado, ya que es este factor el que incide en la practicidad, la resistencia al desgaste y la durabilidad de los dispositivos. A la hora de comprar un convector hay que tener en cuenta su potencia y la posibilidad de funcionamiento automático.

Características de los dispositivos hechos de varios metales.

Hoy en día, los equipos de calefacción hechos de metales como bimetal, acero y hierro fundido son populares. Veámoslos con más detalle.

bimetálico

Los innovadores dispositivos de calefacción bimetálicos son, con diferencia, los más funcionales. Complementan idealmente los sistemas de calefacción de cualquier tipo y se distinguen por combinar mejores lados Baterías de acero y aluminio. Este un peso ligero, que garantiza una fácil instalación, una transferencia de calor excepcional y una apariencia estética que decorará incluso un apartamento renovado por un diseñador. Un reflector de radiador instalado de acuerdo con las recomendaciones del fabricante ayudará a mejorar la eficiencia de un radiador bimetálico.

Acero

También tienen tasas de transferencia de calor positivas, sin embargo, son menos duraderos debido al hecho de que el acero está sujeto a corrosión; por lo tanto, los dispositivos pueden no ser adecuados para sistemas de calefacción central. En cuanto a los análogos de aluminio, tienen una alta eficiencia y garantizan un rendimiento efectivo, sin embargo, en el sistema de calefacción están sujetos a un rápido desgaste mecánico debido a la presión y la acción de las sales de metales pesados ​​presentes en el refrigerante. Estos radiadores a menudo se estropean, por lo que se necesita un puente a la batería de calefacción; esto le permitirá reemplazar el dispositivo sin detener el funcionamiento de todo el sistema.

Hierro fundido

Se considera que la opción más primitiva son los dispositivos de calefacción de hierro fundido para sistemas de calentamiento de agua en el hogar.

Las baterías de hierro fundido son duraderas, resistentes al desgaste y pueden usarse incluso en sistemas con mala calidad del refrigerante.

Sin embargo, algunos propietarios evitan instalar electrodomésticos de hierro fundido debido a su gran peso, que requiere la presencia de una estructura de pared confiable para perforar soportes potentes, y su apariencia antiestética, que requiere la compra de una caja. Para instalar un dispositivo de este tipo, el propietario deberá comprar una llave para calentar radiadores y preparar un conjunto completo de herramientas auxiliares.

Diferencias en diseño y principios operativos.

Los dispositivos de calefacción disponibles comercialmente (convectores, radiadores, tubos con aletas y dispositivos de tubos lisos) pueden diferir en diseño y principio de funcionamiento. Dependiendo de las características del diseño, los dispositivos de calefacción se pueden colocar a lo largo de las paredes o integrarse en nichos especialmente preparados. Además, independientemente del tipo de construcción, los radiadores y las tuberías funcionan según el mismo principio: utilizan su superficie para transferir energía desde el cuerpo calefactor, el refrigerante, a través de su cuerpo al medio ambiente. El aceite o el agua se utilizan con mayor frecuencia como refrigerante en edificios residenciales, mientras que en edificios industriales puede ser vapor caliente.

Diseño de radiador

De las características de diseño de los radiadores, se pueden sacar conclusiones obvias: cuanto mayor sea la superficie del cuerpo del radiador en contacto con el medio ambiente, más calor transferirá a la habitación. Para lograr la máxima eficiencia con dimensiones pequeñas, los fabricantes propusieron comprimir las áreas de trabajo de los dispositivos de calefacción y darles una apariencia más compacta. Entre estos desarrollos se encuentran el panel y en el que el refrigerante circula dentro de canales articulados especiales.

Esta solución permitió lograr la máxima eficiencia térmica y una transferencia de calor efectiva del radiador reduciendo sus dimensiones externas. Cuando funciona un radiador de este tipo, en el intercambio de calor intervienen grandes volúmenes de masa de aire, como resultado de lo cual se garantiza un calentamiento uniforme de la habitación. La eficiencia térmica de un radiador depende no sólo del volumen de aire que circula a su alrededor, sino también de la disponibilidad de condiciones en la habitación para la convección natural del aire.

Vale la pena recordar esto para los propietarios que utilizan cajas decorativas o instalar muebles delante del radiador. Estos objetos crean barreras para la distribución óptima del calor, se convierten en un obstáculo para la circulación efectiva del aire y reducen la eficiencia del dispositivo de calefacción. Por lo tanto, al colocar correctamente los muebles en la habitación, el propietario puede tomar el panel de control de la caldera de calefacción, seleccionar el modo de funcionamiento óptimo y disfrutar del confort en su hogar.

Diseño de convectores

A diferencia de los radiadores, un convector funciona según un esquema diferente. El controlador de calefacción le envía una señal y se enciende el elemento calefactor ubicado debajo de la carcasa. El aire caliente se propaga por toda la habitación por convección y aumenta régimen de temperatura. Sin embargo, si en la habitación se utilizan modelos de convectores obsoletos, será necesario instalar un humidificador de aire en el radiador de calefacción para mantener Nivel óptimo humedad. Los modelos antiguos de convectores secan mucho el aire y contribuyen a la creación de un microclima incómodo, los nuevos modelos no tienen estas desventajas.

Uso de elementos auxiliares para optimizar el funcionamiento de los dispositivos de calefacción.

Para mejorar el rendimiento de los dispositivos de calefacción conectados al circuito, el propietario puede necesitar equipo auxiliar. Este es un relé de descarga para una caldera eléctrica, que le permite regular suavemente la energía y hacer más eficiente el funcionamiento de los dispositivos de calefacción conectados al circuito, o cabezales térmicos para calentar radiadores: dispositivos de alta tecnología diseñados para regulación automática temperatura en el circuito.

Vale la pena prestar atención al control de calefacción GSM, un módulo que le permite controlar de forma remota el funcionamiento de los dispositivos de calefacción.

Ayuda al propietario a recibir informes sobre la temperatura de la habitación, el estado de los dispositivos en el circuito y también permite la configuración remota del modo de funcionamiento del sistema de calefacción. Los modelos modernos de control remoto de calefacción sugieren que se puede seleccionar el régimen de temperatura óptimo para cada habitación. Para ello, todos los aparatos de calefacción de la casa están equipados con reguladores automáticos de temperatura. Puede leer más sobre los termostatos.

La combinación óptima de dispositivos básicos y auxiliares en el sistema de calefacción le permitirá lograr el máximo trabajo eficiente circuito y contribuirá a un consumo más económico de recursos energéticos.

Una tras otra, las crisis económicas están golpeando al planeta, lo que, junto con una cantidad de recursos cada vez menor, crea la necesidad de desarrollar y utilizar tecnologías de ahorro de energía. Esta tendencia no ha pasado por alto los sistemas de calefacción, que se esfuerzan por mantener o incluso aumentar su eficiencia consumiendo significativamente menos recursos. Averigüemos cuáles son las nuevas tecnologías de calefacción para una casa privada, un apartamento y una nave industrial descomponiendo el sistema de calefacción en cuatro componentes principales: un generador de calor, un dispositivo de calefacción, un sistema de calefacción y un sistema de control.

El sistema de calefacción por caldera es el más productivo, aunque también el más caro (después de los calentadores eléctricos), de todas las tecnologías modernas de calefacción autónoma. Aunque la caldera en sí es un invento con historia antigua, fabricantes modernos logró modernizarlo, aumentando la eficiencia y adaptándolo a diferentes tipos de combustible. Por lo tanto, existen tres tipos principales de calderas (que queman combustible): combustible sólido, gas y combustible líquido. Las calderas eléctricas que quedan algo fuera de esta clasificación, así como las combinadas o multicombustibles, combinan las cualidades de dos o tres tipos a la vez.

Calderas de combustible sólido

Existe una tendencia interesante a volver a las tradiciones del pasado y al uso activo. combustible sólido: desde leña común y carbón hasta pellets especiales (pellets extraídos de subproductos del procesamiento de la madera) y briquetas de turba.

Las calderas de combustible sólido se dividen según el tipo de combustible en:

Los clásicos “aceptan” sin problemas cualquier tipo de combustible sólido, son sumamente fiables y sencillos (de hecho, se trata del generador de calor más antiguo de la historia de la humanidad) y son económicos. Desventajas: "capricho" en relación con el combustible húmedo, baja eficiencia, imposibilidad de ajustar la temperatura del refrigerante.

Una caldera de pellets es un dispositivo de calefacción que funciona con residuos de madera comprimidos en pequeños pellets. Se distinguen por su alta eficiencia, funcionamiento prolongado con una sola carga, extremadamente sistema conveniente carga de pellets (llenado desde una bolsa o paquete), posibilidad de configurar la caldera. El único inconveniente importante son los pellets para calefacción, bastante caros, cuyo precio oscila entre 6.900 y 7.700 rublos por tonelada, dependiendo del contenido de cenizas y del poder calorífico.

El siguiente tipo son las calderas de calefacción por pirólisis, que funcionan con gas de pirólisis extraído de la madera. El combustible en una caldera de este tipo arde lentamente en lugar de quemarse, por lo que desprende notablemente más calor. Ventajas: alta eficiencia y confiabilidad, transferencia de calor ajustable, hasta medio día de funcionamiento sin recarga. El único inconveniente- la necesidad de conectarse a la red eléctrica, por lo que durante los cortes de energía la casa puede quedarse sin calefacción.

Las calderas estándar de combustión prolongada se cargan con cualquier tipo de combustible sólido, a excepción de la madera: coque, lignito y hulla, briquetas de turba y pellets. Existe otra variedad, diseñada específicamente para trabajar con madera y con un diseño ligeramente diferente. Ventajas: trabajar hasta cinco días con productos derivados del petróleo y hasta dos días cuando se carga con madera. Desventajas: eficiencia relativamente baja, necesidad de limpieza constante.

Calderas de gas

El gas de red es el más económico de todos los tipos de combustible y las calderas que funcionan con él se consideran las más cómodas de usar y mantener. Esto se debe a su funcionamiento totalmente automatizado y a su absoluta seguridad, de la que son responsables numerosos sensores y controladores. No tienen desventajas como tales, aunque sí requieren una línea de gas o una entrega constante de cilindros nuevos.

Calderas de combustible líquido

No se puede decir que estos sistemas de calefacción sean innovadores, pero tienen una demanda constante desde hace décadas y, por lo tanto, merecen ser mencionados. Los principales tipos de combustible líquido: combustible diesel y mezcla licuada de propano-butano. Ventajas sobre los combustibles sólidos: automatización casi completa del funcionamiento. Desventajas: costo de calefacción extremadamente alto, solo superado por la electricidad.

Calefacción eléctrica

Se distingue por una amplia variedad de sistemas de calefacción y dispositivos individuales. Se trata de convectores eléctricos (que a su vez son de suelo, de suelo y de pared), calderas eléctricas, termoventiladores, calefactores de infrarrojos, radiadores de aceite, pistolas de calor y el conocido suelo radiante. Su inconveniente común y hasta ahora insuperable es el altísimo coste de la calefacción. Los más económicos son los radiadores de infrarrojos y la calefacción por suelo radiante.

Bombas de calor

Estos sistemas de calefacción son modernos en el pleno sentido de la palabra, a pesar de que aparecieron en los años 80. Entonces estaban disponibles solo para las personas ricas, pero ahora muchos se han acostumbrado a recolectarlos a mano, gracias a lo cual están ganando popularidad de manera lenta pero segura. Un principio de funcionamiento muy simplificado es extraer calor del aire, el agua o el suelo fuera de la casa y transferirlo a la casa, donde el calor se transfiere directamente al aire o primero al refrigerante: el agua.

Sistemas solares

Otra tecnología en rápido desarrollo son los sistemas de calefacción solar, más conocidos como paneles solares.

Ventajas:

Defectos:


Paneles térmicos

Son placas finas (normalmente) rectangulares fijadas a la pared. La parte posterior de dicha placa está cubierta con una sustancia que acumula calor, que puede calentarse hasta 90 grados y recibe calor del elemento calefactor. El consumo de energía es de sólo 50 vatios por 1 metro cuadrado, a diferencia de las chimeneas eléctricas más antiguas que requieren al menos 100 vatios para la misma superficie. El calentamiento se produce debido al efecto de convección.

Además de económicos, los paneles térmicos se diferencian en:

Solo hay un inconveniente: los paneles térmicos dejan de ser rentables en primavera y principios de otoño, cuando la casa solo necesita un poco de calefacción desde la tarde hasta la mañana.

Módulos monolíticos de cuarzo.

Un desarrollo único de S. Sargsyan, candidato de ciencias técnicas. Externamente, las placas son muy similares a los paneles térmicos, pero el principio de su funcionamiento se basa en la alta capacidad calorífica de la arena de cuarzo. El elemento calefactor transfiere arena. energía térmica, tras lo cual continúa calentando la casa, incluso cuando el dispositivo está desenchufado. El ahorro, como en el caso de los paneles térmicos, es del 50% del coste de los calentadores eléctricos estándar.

PLEN - calentadores eléctricos radiantes de película

Este innovador sistema de calefacción es tan sencillo como ingenioso: cable de alimentación, elementos calefactores, película dieléctrica y pantalla reflectante. El calefactor se fija al techo y la radiación infrarroja que produce calienta los objetos que se encuentran debajo. Estos, a su vez, transfieren calor al aire.

Las principales ventajas de PLEN:


Bombas hidrodinámicas térmicas

Estos dispositivos, también conocidos como generadores de calor por cavitación para sistemas de calefacción, generan calor calentando el refrigerante según el principio de cavitación.

El refrigerante en dicha bomba gira en un activador especial.

En los lugares de ruptura de una masa integral de líquido, como resultado de una disminución instantánea de la presión, aparecen burbujas-cavidades que estallan casi instantáneamente. Esto provoca un cambio en los parámetros fisicoquímicos del refrigerante y la liberación de energía térmica.

Es interesante que incluso con el nivel actual de desarrollo científico y tecnológico, el proceso de generación de energía por cavitación no se comprende bien. Aún no se ha encontrado una explicación clara de por qué la ganancia de energía es mayor que sus costos.

Aire acondicionado como calentador.

Casi todos los modelos de aires acondicionados modernos están equipados con función de calefacción. Curiosamente, el aire acondicionado tiene una eficiencia tres veces mayor que la de los calentadores eléctricos estándar: 3 kW de calor con 1 kW de electricidad frente a 0,98 kW de calor con 1 kW de electricidad.

Así, un aire acondicionado para calefacción en invierno puede sustituir temporalmente un sistema de calefacción apagado o una chimenea eléctrica averiada. Sin embargo, debido a que los acondicionadores de aire no utilizan elementos calefactores para calentar el aire, su eficiencia disminuye con cada grado de temperatura fuera de la ventana. Además, las heladas severas sobrecargan el dispositivo y el funcionamiento en este modo puede provocar averías. La mejor opción sería utilizar aire acondicionado fuera de temporada.

Convectores

Dado que un sistema de calefacción por convección es un concepto extremadamente amplio y casi todos los dispositivos de calefacción modernos utilizan el efecto de convección, advertimos de antemano que aquí solo estamos hablando de convectores eléctricos y de agua individuales. Son un calentador con aletas colocado en una carcasa metálica.

El aire que circula entre las nervaduras del dispositivo se calienta y asciende, y en su lugar se aspiran masas de aire que ya se han enfriado durante este tiempo.

Esta circulación interminable se llama convección. Según la fuente de calor, los calentadores convectores se dividen en agua y eléctricos, y según la ubicación, en piso, piso y pared. Además, cualquiera de ellos puede funcionar según el principio de convección natural o forzada (con ventilador).

Aunque los tipos de convectores y las características de cada uno de ellos son tema para un artículo aparte, podemos destacar las ventajas generales de utilizar estos calentadores:

Entonces, ¿cuál es más rentable financieramente?

Como resumen de esta sección, comparemos el coste de la calefacción utilizando diferentes tipos de combustible: madera, pellets, carbón, combustible diesel, mezcla de propano-butano, gas de red regular y electricidad. Con precios medios para cada tipo de combustible y con duración media temporada de calefacción en 7 meses durante este tiempo tendrás que gastar:

El líder es obvio.

Dispositivos de calefacción

En primer lugar, los radiadores de calefacción modernos son modelos bimetálicos y de aluminio. Sin embargo, existe una demanda estable de productos de acero y de hierro fundido, lo que se debe al nuevo enfoque de los fabricantes en la fabricación de dispositivos de calefacción aparentemente obsoletos. Describamos brevemente las ventajas y desventajas de cada tipo.

Aluminio

Son más populares en el espacio postsoviético por su relación precio/calidad (más baratos que los bimetálicos, en muchos sentidos más fiables que el acero y el hierro fundido).


Ventajas:

  1. la mejor transferencia de calor entre todos los análogos;
  2. los modelos caros pueden soportar presiones de hasta 20 bar;
  3. poco peso;
  4. instalación más sencilla.

Desventajas: mala resistencia a la corrosión, especialmente notable en la unión del aluminio con otros metales;

Bimetálico

Generalmente reconocido como el mejor tipo de radiador. Deben su nombre a la combinación de acero (capa interior) y aluminio (carcasa) en su diseño.

Ventajas:


Desventajas: alto precio.

Acero

No son adecuados para edificios de varias plantas ni para sistemas de calefacción centralizados en general, pero muestran sus mejores propiedades en casas privadas y se adaptan perfectamente a los sistemas de calefacción. locales de producción en fábricas y fábricas. Puede leer más sobre los radiadores de calefacción de acero.


Ventajas:

  1. la transferencia de calor está por encima del promedio;
  2. inicio rápido de la transferencia de calor;
  3. bajo costo;
  4. apariencia estética.

Defectos:


Hierro fundido

Debe entenderse que los radiadores de calefacción modernos de hierro fundido ya no son reliquias pesadas y grumosas del pasado que “decoraban” casi todas las casas durante la era soviética. Los fabricantes modernos han mejorado significativamente su apariencia, haciéndolos casi indistinguibles de los bimetálicos o modelos de aluminio. Además, cada vez está más de moda lo que se denominan así, cuyas formas y diseños traen a la casa la atmósfera de principios del siglo XX.
Ventajas:

Desventajas: gran peso y las consiguientes dificultades de instalación (a menudo se requieren patas de soporte especiales).

Sistema de calefacción

La mayoría de las casas de campo modernas utilizan un sistema de calefacción horizontal, cuya principal diferencia con las distribuciones verticales es la ausencia parcial (con menos frecuencia total) de contrahuellas verticales.

En Rusia, un tipo de sistema horizontal como un sistema de calefacción de un solo cable (o de un solo tubo) es especialmente popular.

Implican el movimiento natural del agua, sin bomba de circulación. Desde el dispositivo de calefacción, el refrigerante fluye a través de un tubo ascendente hasta el segundo piso del edificio, donde se distribuye entre los radiadores y los tubos ascendentes de transmisión.

La circulación de agua sin bomba es posible cambiando la densidad del agua fría y caliente.

Un sistema monotubo tiene una serie de ventajas sobre un sistema de dos tubos:


Sistema de control

Un controlador del sistema de calefacción, un dispositivo informático en miniatura capaz de:


Cómo elegir los radiadores óptimos.

Rusia se encuentra en una zona climática donde los sistemas de calefacción se utilizan desde hace mucho tiempo. A veces la casa tiene calefacción incluso durante seis meses. Por lo tanto, los expertos recomiendan un enfoque más cuidadoso a la hora de elegir los dispositivos de calefacción.

El mercado moderno ofrece una gran cantidad de modelos diseñados para diferentes condiciones de funcionamiento. A menudo es características técnicas se convierten en criterios fundamentales por los que guiarse a la hora de comprar. Pero todavía hay muchos matices adicionales de los que hablaremos.

Requisitos existentes

Todos los sistemas de calefacción tienen un propósito: están diseñados para crear condiciones de vida cómodas en horario de invierno del año. La temperatura ambiente debe ser de al menos 18 a 20 grados, pero esta no es la única condición que debe cumplir un dispositivo de calefacción. Describamos otros criterios y requisitos a partir de los cuales se puede juzgar la eficacia de un dispositivo de calefacción y su grado de perfección.

Clasificación de criterios

Todos los criterios se dividen condicionalmente en varios grupos:

  1. Sanitario e higiénico. Existen normas que limitan la temperatura máxima de la superficie. Los dispositivos deben tener el área horizontal más pequeña, que no permita que se acumule una gran cantidad de polvo. La forma de la instalación debe permitir una fácil limpieza, eliminando el polvo y otros contaminantes, así como la limpieza de las superficies cercanas.
  2. Económico. Cualquier instalación debe garantizar una óptima relación precio-rendimiento, minimizando los costes de fabricación, uso del metal y mantenimiento durante el funcionamiento.
  3. Arquitectura y construcción. Recientemente, se ha prestado mucha atención a la ergonomía y versatilidad de los dispositivos. Deben encajar bien en los conceptos estilísticos existentes y ocupar una pequeña cantidad de espacio.
  4. Montaje y producción. Cualquier unidad debe tener suficiente resistencia y confiabilidad. Y su instalación no debería requerir la intervención de mano de obra superprofesional.
  5. Operacional. Moderno instalaciones de calefacción debe permitir regular la transferencia de calor y garantizar una resistencia suficiente al calor y al agua cuando funcione dentro de los parámetros técnicos máximos permitidos.
  6. Ingenieria termal. Es importante maximizar el flujo de calor emitido por el refrigerante por unidad de área de la habitación.

Encontrar un dispositivo de calefacción que cumpla con todos estos requisitos es casi imposible, ya que no existen diseños ideales. Por lo tanto, los fabricantes todavía están experimentando en esta dirección, ofreciendo instalaciones modificadas a compradores potenciales. Esto explica la amplia gama de productos similares. Cada tipo cumple con algunos de los requisitos enumerados. Por tanto, a la hora de elegir una unidad, es necesario centrarse en criterios de prioridad.

Por ejemplo, para las instituciones médicas el componente sanitario e higiénico es importante, para interiores de diseño- arquitectura y construcción. Y en esfera del hogar La mayoría de las veces prestan atención a los requisitos de instalación, producción y funcionamiento, por lo que otros indicadores pueden ser un poco peores. Para comprender las prioridades con más detalle, es necesario estudiar la clasificación de los dispositivos de calefacción modernos.

Tipos de transferencia de calor

Todos los dispositivos de calefacción, teniendo en cuenta el método de transferencia del flujo de calor, se pueden dividir en dos grandes grupos:

  1. Sistemas convectivos.
  2. Modos radiantes.

Los dispositivos convectivos transfieren calor moviendo masas de aire. De curso escolar Los físicos saben que el aire, cuando se calienta, sube, allí se enfría y baja. Los sistemas convectivos consisten en instalaciones que calientan el aire de una habitación y crean en ella procesos de convección natural.

Los sistemas radiantes transfieren calor mediante radiación infrarroja. Actúan de manera similar a una fuente natural de calor: el sol, que calienta los objetos en lugar del aire. Al acumular calor, lo liberan al espacio circundante.

Características técnicas del sistema convectivo.

Tipos de convectores eléctricos.

El ejemplo más sorprendente del método de calefacción por convección son los sistemas de calefacción central y autónomos. Utilizan varios radiadores como dispositivos de calefacción.

Según el material de fabricación y la forma de la estructura, se dividen:

  1. Para baterías seccionales.
  2. Tubular.
  3. Panel.
  4. Modelos de placas.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada tipo?

En corte

Las baterías seccionales son unidades de calefacción independientes que constan de un número diferente de secciones, lo que determina la potencia del dispositivo de calefacción. Los radiadores seccionales se pueden fabricar a partir de diferentes materiales. Los más comunes- Estos son modelos de hierro fundido, pero los productos análogos hechos de acero, aluminio o bimetal han aparecido relativamente recientemente. Para una mayor eficiencia, se fabrican en forma de nervaduras y canales, tienen diferentes alturas y anchos de nervaduras, así como diseño de fabricación.

Casi todos requieren una gran cantidad de refrigerante. Algunos tienen importantes limitaciones de uso, pero todos tienen una cosa en común: el modo de funcionamiento por convección. Para comprender dónde y cómo se puede utilizar un dispositivo en particular, vale la pena prestar atención a las características técnicas de cada uno.

Secciones de hierro fundido

Dispositivo de calentamiento de hierro fundido

Los radiadores de hierro fundido son el dispositivo de calefacción más antiguo y hoy en día tienen una segunda vida. El diseño familiar desde la infancia quedó obsoleto, por lo que los radiadores de hierro fundido empezaron a encajar mal en interiores modernos. Los fabricantes aún no han podido encontrar una alternativa mejor, por lo que han hecho ciertas concesiones. ACERCA DE Tampoco cambió la forma del panel frontal, redondeó las esquinas, redujo el tamaño de las secciones, agregó automatización e hizo un adorno volumétrico convexo para cada sección. Como resultado, la apariencia de los dispositivos cambió, por lo que los compradores volvieron a centrar su atención en ellos.

El hierro fundido es el único metal que hoy en día se adapta perfectamente a las condiciones y características de funcionamiento de un sistema de calefacción central. Es resistente a la corrosión y sin pretensiones en cuanto a la calidad del refrigerante. El hierro fundido, aunque se calienta lentamente, desprende la mayor parte del calor por radiación, calentando la habitación de manera más uniforme en toda su altura.

Casi todos los productos están diseñados para una presión interna del sistema de 9 atmósferas. Pero tienen un gran margen de seguridad y muchos años de uso de los dispositivos han demostrado que pueden funcionar eficazmente incluso a una presión de funcionamiento de 15 atmósferas. El hierro fundido tiene una resistencia hidráulica mínima, por lo que las baterías fabricadas con él se pueden utilizar donde se proporciona circulación natural.

A pesar de la extensa modernización, los fabricantes aún no han podido eliminar un inconveniente más. Los productos de hierro fundido siguen siendo pesados: cada sección pesa una media de 8 kg. Por tanto, es difícil transportar radiadores de hierro fundido e instalarlos solos. Los electrodomésticos de hierro fundido siguen siendo difíciles de limpiar y a muchas personas no les gusta su superficie rugosa.

Perfiles de aluminio

El primer receptor de productos de hierro fundido fueron los radiadores seccionales de aluminio. Los electrodomésticos nuevos no tienen las desventajas de los productos de hierro fundido, pero tienen desventajas completamente diferentes que también vale la pena mencionar. Pero primero, lo bueno.

Radiador de aluminio

Las instalaciones de aluminio han mejorado los indicadores técnicos:

  1. Alto nivel de transferencia de calor y plano de superficie ideal.
  2. Método de transmisión por convección mejorado.
  3. El peso ligero de cada sección es de hasta un kilo y medio frente a ocho.
  4. Volumen reducido de refrigerante utilizado: se consumen 0,25 litros de agua para llenar una sección.
  5. Calentamiento rápido de la habitación.
  6. Posibilidad de instalar unidades automáticas que regulen el modo de funcionamiento de cada tramo.
  7. Amplio rango de presión de funcionamiento.

Teniendo en cuenta estas características técnicas, las baterías de aluminio podrían considerarse dispositivos de calefacción ideales, si no fuera por una PERO. El frágil metal es muy sensible al valor del pH del refrigerante. Si excede aunque sea un poco los estándares permitidos, el aluminio comienza a deteriorarse desde el interior y se vuelve poroso, como una esponja. Por lo tanto, cualquier golpe de ariete provocará una fuga.

Cuando se utilizan piezas de otros metales se produce corrosión electroquímica, que también puede provocar accidentes en el servicio público. Por lo tanto, está permitido utilizar los productos descritos sólo en sistemas autónomos, donde es posible controlar la calidad del agua suministrada y utilizar filtros de depuración.

Secciones bimetálicas

Radiadores de calefacción bimetálicos

Se suponía que una aleación de dos metales era un compromiso entre fiabilidad, facilidad de uso y eficiencia. Los fabricantes han logrado crear una buena alternativa a los productos de hierro fundido. Externamente secciones bimetálicas similar a los radiadores de aluminio. Tienen todas sus ventajas y al mismo tiempo carecen de muchas desventajas.

Los tecnólogos han descubierto cómo eliminar el contacto del refrigerante con el frágil y caprichoso aluminio. EN radiadores bimetálicos El agua se mueve a través de tuberías de acero que están instaladas dentro de una carcasa de aluminio. El acero es un material duradero que puede soportar presiones operativas de hasta 30 a 45 atmósferas. Al mismo tiempo, el producto completo no pesa mucho más que los modelos de aluminio.

En la actualidad, no existen restricciones sobre el uso de productos bimetálicos. El interior de las piezas de acero está recubierto con especial compuestos poliméricos, que previenen el desarrollo de fenómenos corrosivos. El único inconveniente de estos radiadores es su elevado precio en comparación con otros productos. Y es precisamente esta circunstancia la que actualmente obstaculiza el crecimiento de la popularidad del bimetal.

Dispositivos tubulares

Radiadores en el interior.

Las baterías tubulares son diferentes de diseño seccional. Están hechos en forma de tubos curvos verticales conectados entre sí en la parte inferior y superior mediante colectores. La eficiencia de la transferencia de calor está influenciada por varios factores: el tamaño del modelo, su altura, ancho y diámetro de los tubos.

Se pueden encontrar a la venta tres tipos de baterías tubulares:

  1. Productos de acero.
  2. Convectores tubulares.
  3. Toalleros calefactables.

Todos se diferencian entre sí por una serie de características de diseño que también vale la pena destacar.

Radiadores tubulares de acero

Las características técnicas de los instrumentos de tubos de acero son bien conocidas. La altura de los productos puede ser de 0,3 o 3 metros. El espesor de las paredes de la tubería también varía. Por ejemplo, para los fabricantes rusos es de 2 mm. El dispositivo está diseñado para una presión de 10 a 12 atmósferas, pero productores nacionales Producen modelos que pueden soportar presiones operativas de 15 a 22 atmósferas. El método de transferencia de calor está dominado por la radiación más que por el mecanismo convertidor.

La suavidad de las curvas y la ausencia de esquinas facilita el lavado del dispositivo, por lo que el tubular radiador de acero- el modelo más higiénico de todos los existentes. Tiene un inconveniente: baja resistencia a la corrosión. El hecho es que el acero es susceptible a la oxidación del oxígeno, por lo que el radiador debe estar constantemente lleno de agua. Proporcionar esta condición donde opera. sistema central calentar es extremadamente difícil. Después de todo, durante el verano, los servicios públicos drenan el agua del sistema común. Por lo tanto, utilice modelos tubulares en Edificio de apartamentos está prohibido.

¡Nota! No existen baterías de tubos de acero que sean absolutamente resistentes a la corrosión. Pero los productos rusos se fabrican teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento nacionales y los modelos europeos no tienen tubos de gran espesor. Además, los fabricantes europeos no tratan las partes internas de las piezas con nada, mientras que los dispositivos tubulares rusos están recubiertos por dentro con compuestos poliméricos especiales que aumentan su vida útil.

Convectores tubulares

Convectores tubulares de acero

Los radiadores convectores son una nueva generación de dispositivos de calefacción. En sección transversal, los tubos de estos modelos son similares a un donut. La tubería tiene paredes dobles, entre las cuales fluye el refrigerante. Este diseño permitió duplicar la transferencia de calor de los dispositivos. Al mismo tiempo, la eficiencia del proceso aumenta debido a la transferencia de calor desde las paredes del dispositivo, así como mediante la creación de un flujo convertidor, que se forma entre las paredes internas de las tuberías.

Facilidad de mantenimiento, hermosa apariencia, diseño completamente nuevo: estas son las principales ventajas del dispositivo descrito.

Toalleros calefactables

Vale la pena mencionar por separado otro tipo de calentadores tubulares: los toalleros calefactables. Realizan dos funciones a la vez: calientan el baño y secan las toallas.

Los toalleros calefactables se pueden conectar a calefacción central, instalándolos en el ciclo de calefacción. En nuestro país, este elemento está conectado al sistema de agua caliente, por lo que el dispositivo suele fallar. Y todo porque el acero con el que están fabricados estos dispositivos teme los procesos de oxidación. Cuando se conecta al suministro de agua caliente, el agua enriquecida con calcio, hierro y otras impurezas ingresa al radiador, lo que gradualmente conduce a un "crecimiento excesivo" de las tuberías. Como resultado, los toalleros calefactables rápidamente quedan inutilizables.

¡Nota! Esto no sucede cuando se conecta a un ciclo de calefacción. Por lo tanto, al elegir un modelo, vale la pena prestar atención a las características de su conexión. Hay modelos a la venta fabricados en diferentes materiales. Los toalleros calefactores más habituales son de color negro o de acero inoxidable, poco profundo, de aluminio o latón. Los expertos recomiendan comprar modelos de acero inoxidable.

A menudo, los metales no ferrosos requieren compatibilidad con los materiales con los que están fabricados otros elementos del sistema. Por ejemplo, para que los toalleros calefactores de cobre funcionen bien y durante mucho tiempo, es necesario conectarlos tubos de cobre y accesorios, y esto es un placer muy caro. Si no se sigue esta regla, no se evitará el desgaste abrasivo.

Si el modelo está conectado a un sistema de agua caliente sanitaria, conviene elegir productos de doble circuito. Tienen una vida útil más larga. El agua caliente fluye por un circuito y calienta el otro. En este caso, los tubos del secador no entran en contacto con el ambiente agresivo del refrigerante, no se sobrecalientan y no experimentan presión en el sistema.

Baterías de paneles

El nombre en sí habla del diseño de este tipo de dispositivos. La forma rectangular actúa como fuente de calor. En este caso, la circulación del refrigerante se produce entre láminas de acero que tienen canales verticales, lo que aumenta área utilizable instalaciones.

En su forma final, dicha unidad puede contener varios paneles soldados entre sí. Se colocan paralelos entre sí y se cubren con un esmalte en polvo especial, y las partes superior y lateral se cierran con inserciones decorativas.

Las características técnicas de este modelo son:

  • La instalación es ligera.
  • Los productos a la venta incluyen: diferentes tamaños y diferenciándose entre sí en ancho y alto.
  • El dispositivo tiene una ligera inercia.
  • El 75% del calor se transfiere mediante el método del convertidor.
  • La presión de funcionamiento para cada modelo es diferente, por lo que es necesario seleccionar un dispositivo teniendo en cuenta este valor.

Todos los indicadores anteriores pueden considerarse positivos. Pero esta elección también tiene desventajas. La primera es un poco de presión de agua. El valor máximo es de 10 atmósferas, por lo que los radiadores de panel son muy sensibles al golpe de ariete. Pero esto no es lo principal.

La superficie interior de los paneles no está protegida por nada, por lo que cuando se expone al oxígeno, el acero se oxida rápidamente y “pierde peso”. Esto significa que los dispositivos de panel solo se pueden utilizar para calefacción en sistemas autónomos que estén constantemente llenos de agua.

Baterías de placas

Radiador de acero

Los radiadores de placas son convectores en su forma más pura, cuya principal ventaja es la fiabilidad. El diseño siempre está cerrado en la parte superior con una carcasa de aluminio, por lo que no puede quemarse con este tipo de baterías. Su transferencia de calor es del 95%. La inercia térmica es insignificante.

Pero el dispositivo de placa tiene más desventajas que ventajas. Esto incluye una apariencia impresentable, baja transferencia de calor y la necesidad de mantener una temperatura alta del refrigerante. Además, debido a la baja intensidad de la convección térmica, la habitación se calienta de forma ineficaz.

Pero los fabricantes modernos están tratando de mejorar estos modelos, combatiendo su puntos negativos. Los especialistas lograron lograr buena suerte en esta dirección. En primer lugar, ahora se utilizan tubos de cobre para fabricar la base, sobre la que se montan placas de cobre y aluminio. En segundo lugar, los modelos modernos tienen diseño original, que encaja perfectamente en los conceptos estilísticos populares. Y esta circunstancia es muy popular entre quienes sueñan con interiores exclusivos.

Una desventaja como el calentamiento desigual de la habitación puede convertirse fácilmente en una ventaja cuando la altura del techo excede tamaños estándar. Hoy en día se utilizan aquí grandes vestíbulos, vestíbulos, vidrieras de exposición, piscinas cubiertas, galerías y jardines de invierno. modelos de pared, variedades lineales, así como dispositivos integrados en el suelo.

La presión de trabajo en las baterías de placas es de 16 atmósferas. Hay ejemplares exclusivos en los que la presión de funcionamiento alcanza las 37 atmósferas.

Hasta ahora, los fabricantes no han podido eliminar otro inconveniente de la opción descrita: la mala compatibilidad con sistema actual, así como dificultades en el cuidado del dispositivo.

Características técnicas del sistema radiante.

Movimiento de calor en un sistema radiante.

El sistema radiativo se diferencia radicalmente del sistema convectivo. No tiene sentido describir las características técnicas, ya que su estudio es competencia de especialistas. Pero echemos un vistazo más de cerca a las ventajas de este método de calentamiento y describamos los principales tipos de dispositivos.

Puntos positivos

  1. Los dispositivos de calefacción radiante tienen una eficiencia del 95%, lo que se explica por la conversión directa de electricidad en calor. En comparación, para los sistemas convertidores esta cifra es del 50%. No podemos creer las afirmaciones de los fabricantes de que pudieron alcanzar el 100% de los indicadores en este sentido. Esto es contrario a las leyes de la física. La eficiencia de cualquier dispositivo montado en la pared se reducirá en un 30%. Además, "come" espacio útil y calienta el aire que se encuentra debajo del techo. Y la persona "usa" el aire ya enfriado, que tiende a la batería.
  2. Un dispositivo radiante calienta una habitación mucho más rápido. Incluso cuando está apagado, la habitación tarda mucho en enfriarse. Y todo esto se debe a que no es el aire el que se calienta, sino los objetos que luego desprenden calor ellos mismos.
  3. La ausencia de convección elimina el movimiento de masas de aire, así como las diferencias de temperatura. Como resultado, no
  4. Los modos de calefacción en los dispositivos de calefacción radiante se pueden controlar ajustando la temperatura y creando condiciones más cómodas.
  5. Las instalaciones descritas funcionan siempre de forma silenciosa. Además, cualquier unidad es fácil de instalar, trasladar a un lugar conveniente y también desmontar.
  6. Los modelos modernos consumen un 30% menos de electricidad.

Tipos de dispositivos

Hay dos tipos de dispositivos radiantes:

  1. Modelos de onda larga.
  2. Calentadores infrarrojos.

Se diferencian entre sí por la diferente intensidad de calentamiento del elemento calefactor. Ud. calentadores infrarrojos El elemento calefactor calienta hasta 800 grados, mientras que los calentadores de onda larga solo calientan hasta 250 grados. Pero el segundo tipo es ignífugo, no quema oxígeno, calienta la habitación de manera uniforme y crea un calor muy suave y confortable.

Otras variedades

¿Qué suelo radiante es mejor?

Hay varios otros tipos de dispositivos de calefacción que no pueden clasificarse ni como modelos convertidores ni como dispositivos radiantes. Se trata de un sistema de “suelo cálido” y películas radiantes.

Piso cálido

En términos de eficiencia, la calefacción por suelo radiante ocupa un nivel intermedio entre los convectores y los sistemas radiantes. Esta es actualmente la opción de calefacción más cara, además de compleja y que requiere mucho tiempo. Para instalar pisos con calefacción, es necesario abrir el piso, hacer una regla, colocar tapetes calefactores eléctricos o una tubería para agua caliente.

Por lo tanto, además del coste de los propios elementos, el precio final deberá incluir soluciones complejas y que requieren mucho tiempo. Terminando el trabajo. Además, el sistema descrito no es móvil; desmontar y mover los elementos principales es imposible sin reparaciones importantes adicionales.

Películas emisivas

Las películas emisivas son el último know-how que apenas comienza a aparecer en Rusia. Pueden convertirse en una alternativa digna a la calefacción por suelo radiante, pero hasta ahora la capacidad de los productos es extremadamente limitada.

Además, la eficiencia de los dispositivos es significativamente menor que la de los calentadores de onda larga. Por lo tanto, las películas emisivas aún no son muy populares. Pero son el futuro y los expertos están seguros de ello.

Generalización sobre el tema.

Hemos proporcionado una clasificación detallada de los dispositivos de calefacción existentes, describimos sus ventajas técnicas, así como las características operativas de cada uno. De esta información se desprende claramente que no existen diseños perfectos que puedan considerarse universales y eficaces.

Pero la producción moderna es capaz de ofrecer a los consumidores una amplia gama de productos, dándoles la oportunidad de elegir una instalación teniendo en cuenta requisitos individuales. Hasta hace poco era difícil encontrar un par de opciones alternativas. Y hoy es solo una transferencia modelos existentes puede demostrar las enormes capacidades de los sistemas de calefacción modernos.

La elección correcta, el diseño competente y la instalación de alta calidad de un sistema de calefacción son la clave para la calidez y el confort en la casa durante la temporada de calefacción. La calefacción debe ser de alta calidad, fiable, segura y económica. Para elegir el sistema de calefacción adecuado, es necesario familiarizarse con sus tipos, características de instalación y funcionamiento de los dispositivos de calefacción. También es importante considerar la disponibilidad y el costo del combustible.

Tipos de sistemas de calefacción modernos.

Un sistema de calefacción es un complejo de elementos que se utilizan para calentar una habitación: una fuente de calor, tuberías, dispositivos de calefacción. El calor se transfiere mediante un refrigerante, un medio líquido o gaseoso: agua, aire, vapor, productos de combustión de combustible, anticongelante.

Los sistemas de calefacción para edificios deben seleccionarse de tal manera que se logre una calefacción de la más alta calidad manteniendo al mismo tiempo una humedad del aire que sea cómoda para los humanos. Según el tipo de refrigerante, se distinguen los siguientes sistemas:

  • aire;
  • agua;
  • vapor;
  • eléctrico;
  • combinado (mixto).

Los dispositivos de calefacción para sistemas de calefacción son:

  • convectivo;
  • radiante;
  • combinado (convectivo-radiante).

Esquema de un sistema de calefacción de dos tubos con circulación forzada

Como fuente de calor se puede utilizar:

  • carbón;
  • leña;
  • electricidad;
  • briquetas – turba o madera;
  • energía del sol u otras fuentes alternativas.

El aire se calienta directamente desde la fuente de calor sin el uso de un refrigerante líquido o gaseoso intermedio. Los sistemas se utilizan para calentar pequeñas casas privadas (hasta 100 metros cuadrados). La instalación de calefacción de este tipo es posible tanto durante la construcción de un edificio como durante la reconstrucción de uno existente. La fuente de calor es una caldera, elemento calefactor o quemador de gas. La peculiaridad del sistema es que no solo se trata de calefacción, sino también de ventilación, ya que se calienta el aire interior de la habitación y el aire fresco procedente del exterior. Los flujos de aire ingresan a través de una rejilla de entrada especial, se filtran, se calientan en un intercambiador de calor, luego pasan a través de conductos de aire y se distribuyen por la habitación.

Los niveles de temperatura y ventilación se controlan mediante termostatos. Los termostatos modernos le permiten preestablecer un programa de cambios de temperatura según la hora del día. Los sistemas también funcionan en modo aire acondicionado. En este caso, los flujos de aire se dirigen a través de refrigeradores. Si no es necesario calentar o enfriar la habitación, el sistema funciona como sistema de ventilación.

Diagrama de dispositivo de calefacción de aire en una casa privada.

Instalar calefacción de aire es relativamente caro, pero su ventaja es que no es necesario calentar el refrigerante intermedio ni los radiadores, lo que permite un ahorro de combustible de al menos un 15%.

El sistema no se congela, responde rápidamente a los cambios de temperatura y calienta la habitación. Gracias a los filtros, el aire ingresa al local ya purificado, lo que reduce la cantidad de bacterias patógenas y contribuye a la creación. condiciones óptimas para mantener la salud de las personas que viven en la casa.

La desventaja del calentamiento del aire es que reseca el aire y quema el oxígeno. El problema se puede solucionar fácilmente instalando un humidificador especial. El sistema se puede mejorar para ahorrar dinero y crear un microclima más confortable. Así, el recuperador calienta el aire entrante a expensas del aire que sale al exterior. Esto le permite reducir los costos de energía para calentarlo.

Es posible realizar limpieza y desinfección adicionales del aire. Para ello, además del filtro mecánico incluido en el paquete, se instalan filtros finos electrostáticos y lámparas ultravioleta.

Calefacción de aire con dispositivos adicionales

Calentamiento de agua

Este es un sistema de calefacción cerrado, utiliza agua o anticongelante como refrigerante. El agua se suministra a través de tuberías desde la fuente de calor hasta los radiadores de calefacción. EN sistemas centralizados la temperatura se regula en el punto de calentamiento y, en los individuales, automáticamente (mediante termostatos) o manualmente (con grifos).

Tipos de sistemas de agua

Según el tipo de conexión de los dispositivos de calefacción, los sistemas se dividen en:

  • tubo único,
  • dos tubos,
  • bifilar (dos hornos).

Según el método de cableado, se distinguen:

En los sistemas monotubo, los dispositivos de calefacción están conectados en serie. Para compensar la pérdida de calor que se produce cuando el agua pasa secuencialmente de un radiador a otro, se utilizan dispositivos de calefacción con diferentes superficies de transferencia de calor. Por ejemplo, se pueden utilizar baterías de hierro fundido con una gran cantidad de secciones. En los sistemas de dos tubos, se utiliza un esquema de conexión en paralelo, que permite la instalación de radiadores idénticos.

El modo hidráulico puede ser constante o variable. En los sistemas bifilares, los dispositivos de calefacción están conectados en serie, como en los de un solo tubo, pero las condiciones para la transferencia de calor de los radiadores son las mismas que en los sistemas de dos tubos. Como dispositivos de calefacción se utilizan convectores, radiadores de acero o hierro fundido.

Esquema de calentamiento de agua de dos tuberías de una casa de campo.

Ventajas y desventajas

El calentamiento de agua está muy extendido debido a la disponibilidad de refrigerante. Otra ventaja es la posibilidad de instalar un sistema de calefacción con sus propias manos, lo cual es importante para nuestros compatriotas que están acostumbrados a confiar únicamente en sus propias fuerzas. Sin embargo, si el presupuesto no permite ahorrar, es mejor confiar el diseño y la instalación de calefacción a especialistas.

Esto le evitará muchos problemas en el futuro: fugas, avances, etc. Desventajas: congelación del sistema cuando está apagado, mucho tiempo para calentar las instalaciones. Requisitos especiales presentado al refrigerante. El agua de los sistemas debe estar libre de impurezas extrañas, con un contenido mínimo de sales.

Para calentar el refrigerante se puede utilizar cualquier tipo de caldera: de combustible sólido, líquido, de gas o eléctrica. Usado con mayor frecuencia calderas de gas, que implica conectarse a la línea principal. Si esto no es posible, se suelen instalar calderas de combustible sólido. Son más económicos que los diseños que funcionan con electricidad o combustible líquido.

¡Nota! Los expertos recomiendan seleccionar una caldera en función de una potencia de 1 kW por 10 metros cuadrados. Estas cifras son orientativas. Si la altura del techo es superior a 3 m, la casa ventanas grandes, hay consumidores adicionales o el local no está bien aislado, todos estos matices deben tenerse en cuenta en los cálculos.

Sistema cerrado calefacción del hogar

De acuerdo con SNiP 2.04.05-91 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado", el uso de sistemas de vapor está prohibido en residencial y edificios públicos. La razón es la inseguridad de este tipo de calefacción de espacios. Los aparatos de calefacción alcanzan temperaturas de casi 100°C, lo que puede provocar quemaduras.

La instalación es compleja, requiere habilidades y conocimientos especiales; durante el funcionamiento, surgen dificultades para regular la transferencia de calor; al llenar el sistema con vapor, es posible que se produzca ruido. Hoy en día, la calefacción por vapor se utiliza de forma limitada: en locales industriales y no residenciales, en pasos de peatones y puntos de calefacción. Sus ventajas son relativa baratura, baja inercia y compacidad. elementos de calentamiento, alta transferencia de calor, sin pérdida de calor. Todo esto llevó a la popularidad del calentamiento con vapor hasta mediados del siglo XX; más tarde fue reemplazado por el calentamiento de agua. Sin embargo, en las empresas donde se utiliza vapor para las necesidades de producción, todavía se utiliza ampliamente para calentar locales.

Caldera de calentamiento de vapor

Calefacción eléctrica

Este es el tipo de calefacción más fiable y fácil de usar. Si la superficie de la casa no supera los 100 m2, la electricidad es una buena opción, pero calentar una superficie mayor no es económicamente viable.

La calefacción eléctrica se puede utilizar como calefacción adicional en caso de parada o reparación del sistema principal. También esto Buena decisión para casas de campo en las que los propietarios viven sólo periódicamente. Cómo fuentes adicionales Para el calor se utilizan calefactores eléctricos, infrarrojos y de gasóleo.

Como dispositivos de calefacción se utilizan convectores, chimeneas eléctricas, calderas eléctricas y cables eléctricos de suelo radiante. Cada tipo tiene sus propias limitaciones. Por tanto, los convectores calientan las habitaciones de forma desigual. Las chimeneas eléctricas son más adecuadas como elemento decorativo y el funcionamiento de las calderas eléctricas requiere un importante consumo de energía. Los pisos cálidos se instalan teniendo en cuenta el plan de disposición de los muebles de antemano, ya que moverlos puede dañar el cable de alimentación.

Esquema de calefacción tradicional y eléctrica de edificios.

Sistemas de calefacción innovadores

Mención aparte merecen los innovadores sistemas de calefacción, que cada vez son más populares. Los más comunes:

  • suelos de infrarrojos;
  • bombas de calor;
  • colectores solares.

Suelos infrarrojos

Estos sistemas de calefacción han aparecido recientemente en el mercado, pero ya se han vuelto muy populares debido a su eficiencia y su mayor rentabilidad que la calefacción eléctrica convencional. Los pisos con calefacción funcionan con electricidad y se instalan sobre solera o adhesivo para baldosas. Los elementos calefactores (carbono, grafito) emiten ondas infrarrojas que atraviesan piso, calientan los cuerpos y los objetos de las personas, lo que a su vez calienta el aire.

Se pueden instalar láminas y esteras de carbono autorregulables debajo de las patas de los muebles sin temor a sufrir daños. Los suelos “inteligentes” regulan la temperatura gracias a una propiedad especial de los elementos calefactores: cuando se sobrecalientan, la distancia entre las partículas aumenta, la resistencia aumenta y la temperatura disminuye. El consumo de energía es relativamente bajo. Cuando se encienden los pisos infrarrojos, el consumo de energía es de aproximadamente 116 vatios por metro lineal, después del calentamiento disminuye a 87 vatios. El control de la temperatura está garantizado por termostatos, lo que reduce los costes de energía entre un 15 y un 30%.

Las esteras de carbono infrarrojas son convenientes, confiables, económicas y fáciles de instalar.

Bombas de calor

Estos son dispositivos para transferir energía térmica de una fuente a un refrigerante. La idea de un sistema de bomba de calor en sí no es nueva; fue propuesta por Lord Kelvin allá por 1852.

Principio de funcionamiento: una bomba de calor geotérmica extrae calor de ambiente y lo transfiere al sistema de calefacción. Los sistemas también pueden funcionar para enfriar edificios.

Principio de funcionamiento de una bomba de calor.

Hay bombas de ciclo abierto y cerrado. En el primer caso, las instalaciones toman agua de un cauce subterráneo, la trasvasan al sistema de calefacción, extraen energía térmica y la devuelven al punto de recogida. En el segundo, se bombea un refrigerante a través de tuberías especiales en el depósito, que transfiere/toma calor del agua. La bomba puede utilizar la energía térmica del agua, la tierra y el aire.

La ventaja de los sistemas es que pueden instalarse en viviendas que no estén conectadas al suministro de gas. Bombas de calor Son complejos y caros de instalar, pero permiten ahorrar costes energéticos durante el funcionamiento.

La bomba de calor está diseñada para utilizar el calor ambiental en sistemas de calefacción.

Colectores solares

Las instalaciones solares son sistemas de captación de energía térmica del Sol y su transferencia a un refrigerante.

Se puede utilizar agua, aceite o anticongelante como refrigerante. El diseño incluye calentadores eléctricos adicionales que se encienden si disminuye la eficiencia de la instalación solar. Hay dos tipos principales de colectores: planos y de vacío. Los planos cuentan con un absorbente con revestimiento transparente y aislamiento térmico. En los sistemas de vacío, este recubrimiento tiene varias capas; el vacío se crea en colectores herméticamente cerrados. Esto le permite calentar el refrigerante hasta 250-300 grados, mientras que las instalaciones planas solo pueden calentarlo hasta 200 grados. Las ventajas de las instalaciones incluyen facilidad de instalación, bajo peso y eficiencia potencialmente alta.

Sin embargo, hay un “pero”: la eficiencia del colector solar depende demasiado de la diferencia de temperatura.

Batería solar en el sistema de calefacción y suministro de agua caliente de la casa. La comparación de los sistemas de calefacción muestra que no existe un método de calefacción ideal.

Nuestros compatriotas siguen prefiriendo con mayor frecuencia calentar el agua. Por lo general, solo surgen dudas sobre qué fuente de calor específica elegir, cuál es la mejor manera de conectar la caldera al sistema de calefacción, etc. Y, sin embargo, no existen recetas preparadas que se adapten absolutamente a todos. Es necesario sopesar cuidadosamente los pros y los contras y tener en cuenta las características del edificio para el que se selecciona el sistema. En caso de duda, debes consultar a un especialista.

Video: tipos de sistemas de calefacción.

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