Descripción:

La clase magistral constó de tres bloques. El primer bloque estuvo dedicado a los problemas que plantea el uso de dispositivos de calefacción en la construcción moderna. Aquí se consideraron las cuestiones de la clasificación de los dispositivos de calefacción, sus características principales, los métodos para determinar estas características en Rusia y en el extranjero, los problemas de armonización de los métodos de prueba de los dispositivos de calefacción y sus requisitos.

Dispositivos de calefacción en la construcción moderna.

La clase magistral de ABOK "Aparatos de calefacción en la construcción moderna" estuvo a cargo de Vitaly Ivanovich Sasin, candidato de ciencias técnicas, investigador principal, jefe del departamento de aparatos y sistemas de calefacción de JSC NIIsantekhniki, director de la empresa científica y técnica Vitaterm LLC. miembro del Presidium de la Asociación sin Fines de Lucro " ABOK."

A la clase magistral asistieron especialistas de Moscú, Veliky Novgorod, Dmitrov, Zhukovsky, Ryazan, San Petersburgo, Ufa, Chelyabinsk, Elektrostal.

La clase magistral constó de tres bloques. El primer bloque estuvo dedicado a los problemas que plantea el uso de dispositivos de calefacción en la construcción moderna. Aquí se consideraron las cuestiones de la clasificación de los dispositivos de calefacción, sus características principales, los métodos para determinar estas características en Rusia y en el extranjero, los problemas de armonización de los métodos de prueba de los dispositivos de calefacción y sus requisitos. El segundo bloque examinó los nuevos dispositivos de calefacción presentados en el mercado ruso, sus principales características técnicas, recomendaciones de uso, instalación y funcionamiento. El tercer bloque estuvo dedicado a las válvulas termostáticas y de cierre utilizadas para regular el flujo de calor de los dispositivos de calefacción.

Este artículo resume los temas tratados durante el primer y segundo bloque de la clase magistral ABOK.

La clasificación de los dispositivos de calefacción y los requisitos técnicos básicos para sus diseños, métodos de control, instalación y operación se dan en la Norma ABOK “Radiadores y convectores de calefacción. Condiciones técnicas generales" (STO NP "ABOK" 4.2.2–2006).

Me gustaría llamar la atención de los diseñadores sobre las características de las pruebas de dispositivos de calefacción y los métodos existentes para estas pruebas. En Rusia, la metodología de prueba difiere de los métodos adoptados en Europa y China. Por ejemplo, en nuestro país, al probar dispositivos de calefacción en una cámara climática, las paredes deben enfriarse para que el proceso sea estacionario, pero está prohibido enfriar el piso. Como resultado, los dispositivos probados con diferentes métodos producen indicadores diferentes. Las cifras europeas suelen ser algo más altas que las nacionales. Anteriormente, con una diferencia de temperatura de 90/70 °C, esta sobreestimación era de alrededor del 8-14% ahora, con la transición en los países europeos a una diferencia de temperatura de 75/65 °C, la diferencia ha disminuido, pero sigue siendo del 3; –8%.

En promedio, el rendimiento térmico de los dispositivos de calefacción, determinado según la norma europea EN 442-2, superó a los domésticos con la misma caída de temperatura entre un 6% y un 14% con los parámetros de diseño utilizados anteriormente de refrigerante 90/70 °C y aire. temperatura 20 °C y en un 3 –8% con nuevos parámetros (75/65% y temperatura del aire 20 °C). Sin embargo, cabe señalar que la mayoría de los datos calculados en catálogos y folletos extranjeros se recalculan desde la diferencia de temperatura estándar "antigua" θ = 60 °C hasta la "nueva" θ = 50 °C, que todavía se determinan con un error. de hasta el 14%.

Además, existen diferencias en los métodos de realización de pruebas hidráulicas. Los métodos extranjeros implican probar un dispositivo nuevo, mientras que los métodos nacionales implican probar un dispositivo ya contaminado, lo que corresponde a aproximadamente tres años de funcionamiento. Las características hidráulicas obtenidas mediante métodos extranjeros en dispositivos "limpios" resultan ser entre un 10% y un 30% más bajas que las determinadas según los requisitos nacionales en dispositivos con una vida útil de aproximadamente tres años.

Los requisitos de resistencia de las normas nacionales y extranjeras también difieren. Por otro lado, algunos fabricantes nacionales, para ahorrar dinero, utilizan el llamado método de "cálculo" para determinar la transferencia de calor de los dispositivos de calefacción, que está injustificadamente sobreestimado. Como resultado, en lugar de la temperatura calculada de 18 a 22 °C, en las instalaciones solo se prevén 13 a 14 °C.

Y finalmente, las características de potencia operativa doméstica de los dispositivos de calefacción se determinan con un gran margen en comparación con los de prueba con una sobreestimación de 1,5 veces, y no de 1,3 veces, como en el extranjero. Los dispositivos domésticos también están sujetos a requisitos relacionados con la relación entre los valores de las presiones mínimas que destruyen el dispositivo y sus presiones de funcionamiento máximas permitidas.

Una comparación de los métodos nacionales y europeos (EN 442-2) para pruebas térmicas de dispositivos de calefacción muestra que el método nacional, en mayor medida que los extranjeros, cumple con las condiciones reales de funcionamiento de los dispositivos de calefacción y no sobreestima las características térmicas. Las pruebas hidráulicas y de resistencia de los dispositivos de calefacción, realizadas de acuerdo con los requisitos rusos, también reflejan, en mayor medida que las extranjeras, las realidades del funcionamiento de los dispositivos de calefacción en la construcción nacional.

Por lo tanto, podemos concluir que los métodos de prueba nacionales determinan más claramente que los extranjeros las principales características técnicas de los dispositivos de calefacción en relación con las condiciones de funcionamiento nacionales. El problema del uso de dispositivos de calefacción está determinado en gran medida por la posibilidad de obtener datos completos y fiables sobre sus características termohidráulicas, de resistencia y operativas. Los métodos extranjeros, teniendo en cuenta los métodos de prueba adoptados en Europa, sobreestiman los indicadores térmicos (generalmente entre un 4% y un 8%) y de resistencia (entre un 12%), y también subestiman las características hidráulicas entre un 5% y un 20%. Los fabricantes nacionales suelen utilizar cálculos y pruebas en soportes no acreditados y no certificados para obtener datos técnicos básicos, sobreestimando, en particular, los indicadores térmicos entre un 20% y un 50% y, en algunos casos, duplicándolos.

El uso de tuberías de cobre en sistemas de calefacción es posible si el contenido de oxígeno disuelto en el agua no supera los 36 μg/dm 3, es decir, en las condiciones europeas, las tuberías de cobre se pueden utilizar con ciertas restricciones. En la práctica, se pueden utilizar en todas partes, pero existe la limitación reglamentaria especificada. En nuestro país, el parámetro considerado no limita el uso de tuberías de cobre en sistemas de calefacción.

En la práctica doméstica, se acepta la siguiente clasificación de sistemas de calefacción:

Según el método de conexión de los sistemas de calefacción central a una fuente de energía térmica: según un esquema independiente (sistema de suministro de calor autónomo o independiente del refrigerante), según un esquema dependiente con mezcla de agua caliente del sistema de calefacción con retorno (enfriado ) agua del sistema de calefacción y según un esquema de flujo directo dependiente.

Según el método de estimulación del movimiento del refrigerante: con circulación natural (gravedad) y con circulación artificial (bomba o ascensor).

Según el esquema para conectar dispositivos de calefacción a tuberías de calor: dos tubos y un solo tubo. En los sistemas de dos tubos, los dispositivos de calefacción están conectados en paralelo a dos tubos de calor independientes: uno caliente, que suministra agua al dispositivo, y otro de retorno, que la aleja de los dispositivos; En los dispositivos de un solo tubo, se conectan en serie a un tubo de calor común.

Según el método de colocación de tubos de calor (tuberías): verticales y horizontales, abiertos u ocultos (en canales, ranuras).

Según la ubicación de las líneas de suministro y retorno: con colocación superior de la línea de agua caliente y retorno inferior, o con colocación inferior de la línea de suministro y retorno superior, así como con colocación inferior o superior de ambas las líneas de suministro y retorno.

Según la dirección del movimiento del refrigerante en las tuberías principales de distribución de calor y la disposición de estas últimas: callejón sin salida (con la dirección opuesta del movimiento del refrigerante en las líneas de suministro y retorno) y asociado (con el movimiento del refrigerante en ambas líneas en la misma dirección).

Según la temperatura máxima del agua caliente que ingresa al sistema de calefacción: baja temperatura (hasta 65 °C), baja temperatura (hasta 105 °C) y alta temperatura (más de 105 °C).

Una de las opciones más exitosas para un esquema de distribución de calefacción es un sistema de dos tubos para distribuir los elevadores principales con conexiones a través del colector al cableado del apartamento. El cableado del apartamento se realiza según un esquema perimetral de dos tubos o radial. Las tuberías en el piso se colocan en un tubo corrugado o con aislamiento térmico con un espesor de al menos 9 mm. Es preferible la última opción. En ambas opciones, el movimiento de la tubería como resultado de la expansión térmica no tiene ningún efecto sobre el funcionamiento normal del sistema.

En el extranjero, últimamente se ha generalizado cada vez más un sistema monotubo de cableado de zócalo de apartamento por apartamento con una conexión en forma de H de dispositivos de calefacción. Una de las ventajas de este esquema es la facilidad de colocar carreteras a lo largo de las paredes de las instalaciones atendidas.

Los sistemas de calefacción vertical vienen con líneas de suministro inferiores y líneas de suministro superiores. Ambos sistemas tienen ventajas y desventajas. Por ejemplo, para implementar un sistema de calefacción con línea de suministro superior, es necesario que el edificio tenga un ático o un piso técnico superior. En caso de cableado inferior, las líneas de suministro se encuentran en el sótano del edificio o en la planta técnica inferior.

En este caso, todas las válvulas de cierre y control son fácilmente accesibles, se puede realizar fácilmente el equilibrado, la localización de accidentes, etc.

Desafortunadamente, en la actualidad, en los edificios residenciales de varios pisos, especialmente los municipales, está muy extendida la práctica de reemplazar los dispositivos de calefacción previstos en el proyecto por dispositivos de un tipo completamente diferente. Al reemplazar un dispositivo de calefacción, es necesario drenar el tubo ascendente (existe un caso en el que, para reemplazar un dispositivo de calefacción, fue necesario drenar el agua del sistema de calefacción de tres edificios residenciales conectados a esta estación de calefacción central en una estación de calefacción central). Hay muchos casos en los que los residentes hicieron logias con calefacción transfiriendo dispositivos de calefacción. También hubo un caso en el que un balcón abierto se transformó en uno cerrado y para calentarlo se utilizaron cinco radiadores conectados a una contrahuella, mientras que la circulación del refrigerante por todo el piso prácticamente se detuvo. Muy a menudo, en los sistemas de calefacción de dos tubos con termostatos, los residentes retiran estos termostatos (no el cabezal termostático, lo cual es aceptable en casos extremos, sino el termostato en sí), por lo que el agua deja de fluir hacia los pisos superiores. En este sentido, los sistemas de calefacción monotubo son más estables debido a la presencia de una sección de cierre.

En una de las ciudades de la región de Moscú, cuatro edificios residenciales bastante grandes de 14 pisos estaban equipados con radiadores de panel. Los sistemas de calefacción se conectaron según un esquema independiente a través de un ITP. En casas con un ático cálido, el patrón de flujo del refrigerante es "de abajo hacia arriba". Se instala una válvula de aire manual en la parte superior del sistema en el ático cálido. Para los cuatro edificios está previsto un depósito de expansión de volumen suficientemente grande. Tres edificios estaban conectados con normalidad, pero en el cuarto edificio, por un error del servicio de mantenimiento, el sistema no estaba conectado a la sección de cierre común (al vaso de expansión). Como resultado, los radiadores de panel en los apartamentos de los pisos superiores se convirtieron en colectores de aire y los dispositivos de calefacción simplemente se hincharon bajo la influencia del exceso de presión.

Si es posible equipar un sistema de dos tubos de la manera requerida y luego operarlo de manera profesional, puede utilizar dicho esquema. Si no existen tales posibilidades, es más seguro utilizar un sistema monotubo. Además de la fiabilidad, un sistema de este tipo también será más económico.

Si no aísla cuidadosamente los elevadores, incluso con un sistema de calefacción de dos tubos, la temperatura del refrigerante en cada dispositivo de calefacción variará. Así, en un sistema de calefacción de dos tubos en los dos últimos pisos de un edificio residencial de 16 pisos, la temperatura del refrigerante no es de 95/70 °C, sino de 80/65 °C, lo que provoca quejas de los residentes.

Hoy en día, a veces se toma prestada una solución técnica adoptada en los países europeos, cuando la bomba de circulación del sistema de calefacción se instala en línea directa (caliente). Aquí hay que tener en cuenta que anteriormente en estos países, con parámetros de refrigerante de 90/70 °C, las bombas se instalaban, por regla general, en la línea de retorno. Luego, al ir a los parámetros 75/

65 °C, fue posible instalar las mismas bombas en línea directa, ya que pueden soportar completamente la temperatura especificada, y en el sistema, gracias a dicha instalación, se proporciona una presión adicional a la que el sistema de calefacción funciona de manera más estable. . Pero en edificios de gran altura en el punto geométrico superior la presión debe ser de al menos 10 m de agua. Arte. En este caso, la instalación de una bomba en la línea de retorno prácticamente no tiene ningún efecto sobre el funcionamiento del sistema de calefacción, ya que la presión allí es bastante alta.

La transición en los países europeos a parámetros de refrigerante de 90/70 °C a 75/65 °C provocó que el consumo de refrigerante se duplicara inmediatamente, aumentara la superficie de los dispositivos de calefacción y el diámetro de las tuberías, lo que provocó un aumento en el costo de los equipos de calefacción. Sin embargo, tal reducción de parámetros tiene sus propias ventajas. En primer lugar, se reducen las pérdidas de calor inútiles e irrecuperables (todas las bandas están bien aisladas). En segundo lugar, en sistemas con fuentes autónomas de suministro de calor, por ejemplo, calderas eléctricas, estas calderas funcionan mejor a temperaturas más bajas del agua calentada (o anticongelante).

Los sistemas de calefacción de circulación inversa surgieron en la década de 1960, cuando se generalizaron los sistemas de calefacción de tubería única. Con este esquema de organización de la calefacción, el refrigerante circula "de abajo hacia arriba". Este esquema se propuso para compensar la pérdida de calor por infiltración.

Actualmente, al calcular un sistema de calefacción, a menudo sólo se tiene en cuenta la carga de ventilación. Este valor es constante para todos los pisos de un edificio residencial de varios pisos. La infiltración depende de la altura. En los pisos inferiores, la carga sobre el sistema de calefacción debido a la pérdida de calor debido a la infiltración es mayor que en los pisos superiores. Pero con la circulación invertida, se suministra un refrigerante con una temperatura más alta a los dispositivos de calefacción de los pisos inferiores, lo que permite compensar una carga de calefacción ligeramente mayor. Otra ventaja de este esquema es una mejor eliminación del aire. Este esquema también tiene desventajas. Una de las desventajas es una ligera disminución en el coeficiente de absorción, como resultado de lo cual los dispositivos de calefacción funcionan peor y el coeficiente de absorción varía según el tipo de dispositivo de calefacción.

Las características de los dispositivos de calefacción según nuestros estándares se determinan a una presión barométrica de 760 mm Hg. Arte. Esto se debe a que nuestros aparatos de calefacción domésticos, incluso los radiadores, transfieren una proporción bastante grande de calor a la habitación mediante el intercambio de calor por convección. El componente convectivo depende de la cantidad de aire que fluye alrededor del dispositivo de calefacción. Este volumen depende de la densidad del aire, que a su vez depende no sólo de la temperatura, sino también de la presión barométrica. Por ejemplo, al diseñar un sistema de calefacción para una instalación ubicada en Krasnaya Polyana, donde la presión barométrica es inferior a 760 mm Hg. Art., debe tenerse en cuenta que la transferencia de calor de los convectores disminuirá entre un 9% y un 12% y la de los radiadores, entre un 8% y un 9%.

Dispositivos de calefacción tradicionales – radiadores de hierro fundido(principalmente seccionales): son muy confiables cuando se usan en condiciones domésticas, se pueden usar en sistemas de calefacción dependientes de edificios para diversos fines, con excepción de los sistemas de calefacción con anticongelante. El hecho es que debido a la calidad no muy alta del procesamiento de las juntas de las secciones del radiador, en estas unidades se utilizan sellos de goma en lugar de juntas de paronita. Estos sellos de goma cambian sus propiedades estructurales cuando se exponen al anticongelante.

Actualmente, el mercado ofrece modelos de radiadores de hierro fundido diseñados para una presión de funcionamiento no de 9, sino de 12 atm. Cabe destacar también que, según la Norma ABOK “Radiadores y convectores de calefacción. Condiciones técnicas generales" (STO NP "AVOK" 4.2.2–2006), se imponen requisitos más estrictos a las características de resistencia de los dispositivos de calefacción: la presión de prueba de los dispositivos de calefacción de fundición (incluidos los radiadores de hierro fundido y aluminio) debe exceder la presión de trabajo a las 6 a.m. o 1,5 veces, y la presión de rotura debe exceder la presión de trabajo al menos 3 veces. De esto se deduce que los radiadores que se prueban a 9 atm pueden funcionar a una presión de 3 atm, y no a 6, como suele declarar el fabricante. Además, los radiadores probados a una presión de 15 atm están diseñados para una presión de funcionamiento de 9, no de 10 atm. Este punto siempre hay que tenerlo en cuenta, ya que hay casos en los que los radiadores de hierro fundido importados resultaron destruidos debido a la alta presión.

En gran medida, la alta proporción de radiadores de hierro fundido (la proporción del consumo en Rusia es del 46 al 48%) está determinada por las realidades de nuestra operación, ya que el refrigerante (agua) a menudo no cumple con sus requisitos. El único documento que formula los requisitos de agua son las "Reglas para la operación técnica de centrales y redes eléctricas de la Federación de Rusia" (anteriormente este documento tenía el número RD 34.20.501–95). La cláusula 4.8 de este documento se denomina "Tratamiento del agua y régimen químico del agua de centrales térmicas y redes de calefacción", y esta cláusula establece requisitos para el agua utilizada en los sistemas de suministro de calor y, en consecuencia, en los sistemas de calefacción, especialmente si el sistema de calefacción es conectado a través de un esquema dependiente. De estas reglas técnicas de funcionamiento es necesario tener en cuenta varios puntos importantes que son relevantes desde el punto de vista del uso de dispositivos de calefacción. Así, según este documento, el contenido de oxígeno en el agua no debe exceder los 20 μg/dm 3.

En Europa, este requisito es menos estricto: la cantidad de oxígeno disuelto en el agua no debe exceder los 100 μg/dm 3, y esta norma casi siempre se cumple. Se han hecho propuestas para armonizar las normas nacionales con las europeas a este respecto. Sin embargo, la experiencia en el funcionamiento de sistemas de calefacción domésticos ha demostrado que estas normas a menudo no se respetan y, en ocasiones, se sobreestiman entre 10 y 100 veces. Si adoptamos una norma europea menos estricta y la aumentamos en la misma cantidad, las consecuencias pueden ser muy graves.

También es necesario tener en cuenta que los radiadores seccionales de hierro fundido se deben volver a montar, probar antes de la instalación y pintar después de la instalación. Todas estas operaciones generan costos adicionales, que pueden estimarse en alrededor de 20 dólares por 1 kW. Este coste adicional debe estar incluido en el presupuesto. Hay casos en los que en el presupuesto solo se incluyó el costo de los radiadores y luego, para compensar los costos adicionales no contabilizados, las válvulas termostáticas y de equilibrio previstas en el proyecto fueron reemplazadas por válvulas de bola más baratas. Varios fabricantes ofrecen sus radiadores ya completamente pintados y preparados para la instalación, por lo que el coste de dichos radiadores es ligeramente superior; En cuanto al costo de los radiadores de hierro fundido, se puede observar que el costo indicado está sujeto a fluctuaciones bastante notables. En particular, hace algún tiempo hubo un fuerte aumento en el costo de estos dispositivos, aunque ahora la situación se ha estabilizado.

El coste de los modelos domésticos de radiadores de hierro fundido es actualmente de 1.400 a 1.500 rublos/kW. El coste adicional de reagrupación, prueba de estanqueidad, instalación y pintura es de 400 a 500 rublos/kW.

En los radiadores de hierro fundido, una proporción bastante grande de calor, alrededor del 35%, se transfiere a la habitación mediante el intercambio de calor radiante. Sin embargo, hay casos en los que un servicio de mantenimiento no calificado, durante la renovación de las instalaciones, pintó dichos radiadores con pintura a base de polvo de aluminio ("plata"), lo que redujo inmediatamente la transferencia de calor de los dispositivos de calefacción en aproximadamente un 10-15%.

Radiadores tubulares de acero y radiadores de diseño.(seccional, columnar, bloque y bloque-seccional) se distinguen por una amplia gama y buena apariencia. Estos dispositivos se suministran completamente listos para la construcción. El espesor del acero para el cabezal del radiador suele ser de 1,5 mm y el espesor de las paredes de los tubos verticales es de 1,25 mm, aunque a veces se suministran dispositivos con paredes de tubo de 1,5 mm de espesor. Varios fabricantes tienen modelos de dispositivos con un revestimiento especial de paredes internas, diseñados para utilizar agua de baja calidad como refrigerante.

Además del diseño moderno, las ventajas de estos dispositivos incluyen la higiene y la seguridad. Se presentan modelos con termostato incorporado. Sin embargo, los dispositivos de este tipo requieren un estricto cumplimiento de las reglas de funcionamiento. Los radiadores de panel y tubulares a menudo fallan no debido al oxígeno disuelto en el agua, sino a la corrosión del lodo debido a la deposición de suciedad.

El coste de los radiadores tubulares de acero es de 2.500 a 3.000 rublos/kW. La proporción del consumo en Rusia es del 1,5 al 2%.

Radiadores fabricados con aleaciones de aluminio.(radiadores de aluminio), por regla general, tienen muy buenas soluciones de diseño. Entre sus ventajas, además del diseño moderno, se encuentran una amplia gama de productos y la entrega de una completa disponibilidad para la construcción.

Para la fabricación de radiadores de aluminio se suele utilizar silumin (una aleación a base de aluminio y entre un 4% y un 22% de silicio). Este material no interactúa muy bien con un refrigerante que tenga mucho oxígeno disuelto o un pH alto (cabe recordar que un ambiente neutro tiene un valor de pH de 7, un ambiente ácido está por debajo de 7 y un ambiente alcalino está por encima de 7). 7). El aluminio y sus aleaciones no son muy susceptibles a los ambientes ácidos. Los fabricantes de este tipo de dispositivos suelen indicar entre los requisitos para el refrigerante un valor de pH de 7 a 8. Sin embargo, de acuerdo con los requisitos de las "Reglas para el funcionamiento técnico de centrales y redes de energía de la Federación de Rusia" antes mencionadas, el valor del pH para los sistemas abiertos de suministro de calor es de 8,3 a 9,0, los cerrados, de 8,3 a 9,5 y el superior el límite se permite solo cuando el agua se ablanda profundamente, y para sistemas cerrados de suministro de calor, se permite que el límite superior del valor de pH no sea superior a 10,5, al mismo tiempo que se reduce el valor del índice de carbonato, el límite inferior se puede ajustar dependiendo de los fenómenos de corrosión; en los equipos y tuberías de los sistemas de suministro de calor. En condiciones reales de funcionamiento, el pH del refrigerante suele ser de 8 a 9. De ello se deduce que formalmente, en nuestras condiciones, los radiadores de aluminio no se pueden utilizar, a excepción de las cabañas. En las casas de campo, el refrigerante circula en un circuito cerrado, como resultado de lo cual se establece un equilibrio químico en el sistema después de un tiempo, además, en los sistemas de calefacción de tales objetos la presión es relativamente baja;

Recientemente, algunos distribuidores han especificado un valor de pH ampliado de 5 a 11 entre los requisitos para el refrigerante. Sin embargo, la experiencia de las pruebas y el funcionamiento real muestra que con un valor de pH de 10 se produce una intensa destrucción de la rosca en los calentadores de aluminio. Así, durante las pruebas hidráulicas, debido a la destrucción de las roscas, los tapones salieron volando de dichos radiadores. Para evitar tales situaciones, en los últimos años, los fabricantes han comenzado a aplicar una capa protectora especial a la superficie interna de dichos dispositivos de calefacción. Además, para la fabricación de dispositivos de calefacción se empezaron a utilizar aleaciones de aluminio de composición especial, insensibles al alto pH. Este es el llamado aluminio "marino", una aleación de aluminio que se caracteriza por una alta resistencia a la corrosión y solidez.

A veces, la situación se ve agravada por el hecho de que en los sistemas de calefacción se utilizan tuberías galvanizadas, como resultado de lo cual la velocidad de la reacción electroquímica aumenta considerablemente. Para evitar esto, puede utilizar válvulas de cierre y control con cuerpo de latón o bronce para las transiciones.

También surgen problemas en los casos en que en un sistema de calefacción con dispositivos de calefacción de aluminio se utilizan tubos de calor de cobre en cualquier área. Por ejemplo, se pueden utilizar tubos de cobre en los intercambiadores de calor instalados en ITP. En este caso, no se destruyen radiadores de aluminio, sino productos de cobre.

En sistemas con radiadores de aluminio, como lo demuestra la experiencia operativa, las salidas de aire automáticas no siempre funcionan de manera confiable. Es mejor utilizar salidas de aire manuales y, para evitar la ignición de una mezcla explosiva, está estrictamente prohibido utilizar fuego abierto al realizar esta operación.

Como se señaló anteriormente, los radiadores de aluminio se pueden utilizar en cabañas de verano. Otro posible campo de aplicación de este tipo de dispositivos de calefacción son los edificios de oficinas de grandes empresas, que cuentan con su propio servicio de operación altamente calificado, que no permite la sustitución de dispositivos de calefacción individuales por dispositivos con otras características, mantiene estrictamente las condiciones de funcionamiento especificadas. etc.

Como regla general, no se recomienda utilizar radiadores de aluminio en edificios residenciales de varios pisos. En general, todos los modelos de radiadores de aluminio requieren un estricto cumplimiento de las reglas de instalación y funcionamiento.

El coste de los radiadores fabricados con aleaciones de aluminio es de 2.000 a 2.600 rublos/kW. La proporción del consumo en Rusia es del 16%, del cual el 6% corresponde a colectores bimetálicos y bimetálicos con aluminio.

Para prevenir posibles problemas característicos de los radiadores de aluminio (emisiones de gases, corrosión electroquímica, etc.), se desarrollaron radiadores bimetálicos. Estos dispositivos de calefacción son aproximadamente entre un 20 y un 25 % más caros que los de aluminio. Los radiadores bimetálicos vienen en dos tipos. Los radiadores del primer tipo (seccionales, de columna y de bloque) tienen un colector totalmente de acero. Luego, este colector de acero se llena con aleación de aluminio a alta presión. Como resultado, estos radiadores forman aletas externas bien desarrolladas, como los radiadores de aluminio convencionales. Los perfiles se ensamblan sobre niples de acero. De este modo no hay contacto entre el acero y el aluminio en el lado del refrigerante. Estos dispositivos tienen un rendimiento equivalente a los radiadores de hierro fundido. Sin embargo, estos dispositivos son bastante difíciles de fabricar. Por ejemplo, las palanquillas de acero tienen una expansión térmica lineal que es la mitad que la de las aletas de aluminio. Como resultado de esto, incluso un pequeño error al verter la aleación de aluminio puede llevar al hecho de que la altura de montaje de la sección será diferente de la nominal, lo que hace que el montaje del dispositivo de calefacción sea, en principio, imposible. Hay otras dificultades tecnológicas. Debido a estas dificultades, algunos fabricantes utilizan sólo piezas de acero individuales y los propios colectores están hechos de aluminio. En dispositivos de este tipo no se evita por completo la formación de gas como consecuencia de la corrosión electroquímica, aunque sí se reduce considerablemente.

El coste de los radiadores bimetálicos del primer tipo es de 2.500 a 3.000 rublos/kW, los del segundo tipo, de 2.400 a 2.800 rublos/kW. La participación en el mercado ruso se indica arriba.

En el extranjero, el tipo más común de dispositivos de calefacción son radiadores de paneles de acero. Sus ventajas son el diseño moderno, la amplia gama, la completa disponibilidad para la construcción y la alta higiene (modelos sin aletas). Los modelos están disponibles con un termostato incorporado.

Varias versiones de dispositivos de este tipo de producción nacional están hechos de acero de 1,4 mm de espesor y están diseñados para un exceso de presión operativa máxima del refrigerante de 10 atm. La presión mínima de prueba en este caso es de 15 atm. Aquí tenemos en cuenta el hecho de que para los radiadores de panel la presión de destrucción normalizada mínima permitida aumenta no 3 veces, en comparación con la presión máxima de funcionamiento del refrigerante, como para los dispositivos de calefacción de fundición, sino 2,5 veces, ya que los dispositivos de calefacción de este tipo conducir a una mayor presión. Ya a las 9-10 atm. su capa de pintura comienza a agrietarse. Luego, cuando la presión supera los 15,5-16 atm. El radiador del panel comienza a hincharse. La destrucción del dispositivo suele producirse a una presión de 25 a 30 atm. Por tanto, estos dispositivos cumplen con todos los parámetros indicados. Además, gracias a las propiedades elásticas del material estructural, estos dispositivos de calefacción pueden amortiguar en cierta medida los golpes hidráulicos.

Todos los modelos de radiadores de paneles de acero requieren un estricto cumplimiento de las reglas de funcionamiento. Su coste es de 800 a 1300 rublos/kW, la proporción del consumo en Rusia es del 15%.

Convectores(de pared, de suelo, con carcasa, sin carcasa, de acero, que utilizan metales no ferrosos) tienen un funcionamiento muy fiable en condiciones domésticas y pueden utilizarse en sistemas de calefacción dependientes de edificios para diversos fines. Además, entre sus ventajas se encuentran la baja inercia, una amplia gama, un diseño moderno, una baja temperatura de los elementos externos de la estructura del convector, eliminando el riesgo de quemaduras. Los dispositivos se suministran completamente listos para la construcción; existen modelos con termostato incorporado.

Entre los convectores se pueden distinguir dos tipos de estructuras. En los convectores del primer tipo, la carcasa contribuye a la formación del "efecto corriente de aire". Al retirar la carcasa, la transferencia de calor del dispositivo calefactor se reduce en un 50%. Para los convectores del segundo tipo, la carcasa cumple una función puramente decorativa; quitarla no solo no reduce la transferencia de calor, sino que incluso puede aumentar la eficiencia del dispositivo. Además, retirar la carcasa ayuda a reducir la contaminación del dispositivo calefactor y mejora las condiciones para su limpieza. Sin embargo, para determinar qué tipo de convector se instala y si se puede quitar la carcasa, los propietarios de apartamentos deben consultar con especialistas.

El coste de los convectores de acero es de 500 a 750 rublos/kW, el de los convectores con elemento calefactor de cobre y aluminio, de 1.500 a 2.300 rublos/kW. La proporción del consumo en Rusia es del 16%.

Por separado, podemos destacar los dispositivos de calefacción especiales: convectores integrados en la estructura del piso, convectores de ventilador. Estos dispositivos están destinados principalmente a edificios y cabañas de clase "élite". Su coste es de 3.000 a 10.000 rublos/kW, la proporción del consumo en Rusia es del 0,5 al 1%.

Según la experiencia del funcionamiento de dispositivos de calefacción, hay casos en los que, debido a la entrada local de una corriente de aire frío desde una ventana abierta en el modo de ventilación de invierno, los dispositivos de calefacción se congelaron y explotaron localmente. Normalmente, los radiadores de hierro fundido y, en menor medida, los de aluminio son susceptibles a este tipo de congelación. En este caso, los convectores casi nunca se congelan. Por lo tanto, ventilar una ventana con una hoja desde la posición de proteger los dispositivos de calefacción para que no se rompan en caso de congelación es bastante peligroso. Es preferible utilizar ventanas tradicionales para ventilación en nuestro país.

Para ahorrar energía térmica, los dispositivos de calefacción pueden equiparse con termostatos. Aquí es necesario prestar atención al hecho de que un termostato no es una válvula de cierre, sino solo una válvula de control, por lo que la instalación de un termostato no elimina de ninguna manera la necesidad de instalar válvulas de bola para apagar los dispositivos de calefacción individuales.

Sin embargo, para ahorrar energía térmica en los sistemas de calefacción, no basta con instalar termostatos. El termostato le permite regular la carga de calor de acuerdo con el equilibrio térmico real de la habitación; se logra un efecto particularmente grande de ahorro de energía térmica durante el período de transición, cuando el sobrecalentamiento es bastante frecuente en climas cálidos. Sin embargo, en ausencia de medición de energía térmica, la instalación de termostatos proporciona condiciones más cómodas en la habitación atendida que el ahorro de energía, que es sólo alrededor del 5-8%. Al conectar cada apartamento individual a través de colectores, es posible instalar un contador de calor apartamento por apartamento. Estos contadores de calor no están destinados a la contabilidad comercial de la energía térmica, pero permiten acuerdos mutuos con los propietarios de cada apartamento, teniendo en cuenta las lecturas del contador de calor en la entrada del edificio: comparando los indicadores de calor general y del apartamento. metros, se establece qué parte de la energía térmica consumida paga cada inquilino. En general, en Moscú se decidió instalar un ITP en cada edificio y, a su vez, en cada ITP se instala un medidor de calor.

La instalación de contadores de calor plantea muchos problemas diferentes. Por ejemplo, hay que tener en cuenta que en el extranjero el procedimiento para pagar la energía térmica consumida según las lecturas de los contadores de calor suele establecerse a nivel estatal. Este trámite no está legalizado en nuestro país. Los contadores de calor en sí son bastante caros; además, requieren inspecciones periódicas, lo que también supone costes económicos. Como resultado, para un residente individual, instalar un medidor puede en algunos casos ser inapropiado desde el punto de vista económico, aunque la instalación de un medidor ya obliga a las personas a ahorrar energía térmica.

Otro problema que debe resolverse al instalar un contador de calor es la asignación de apartamentos en los que la instalación de contadores generalmente no es práctica. En una de las regiones de Rusia, se reconstruyó todo un bloque residencial urbano, durante el cual se instalaron tacómetros en todos los apartamentos. Sin embargo, se utilizaron contadores de calor con una sensibilidad de 36 kg/h. Esta sensibilidad es comparable al consumo de refrigerante calculado para un apartamento de una habitación, y los medidores en apartamentos de una habitación simplemente no funcionaron. Como resultado, para los apartamentos de una habitación, el pago de la energía térmica se introdujo no según las lecturas del medidor, sino en proporción al área del apartamento, pero al mismo tiempo, todos los ahorros que se lograron en 2-3 Los apartamentos de dos habitaciones estaban incluidos en el precio.

Según una serie de datos extranjeros, la experiencia en el funcionamiento de edificios de apartamentos en Europa ha demostrado que al calcular el sistema de calefacción para una diferencia de 90 a 70 °C, la instalación de contadores de calor se justifica sólo en apartamentos cuya superficie exceda 100 m2 (claro, en este caso es más correcto hablar de apartamentos de carga, pero como aquí estamos hablando de apartamentos del mismo tipo con buen aislamiento térmico, ventanas selladas, etc., podemos hablar condicionalmente de superficie ). En algunos países, a nivel de documentos reglamentarios, está permitido no instalar medidores en apartamentos con un área inferior a 100 m2 y, por lo tanto, los apartamentos municipales relativamente baratos se limitan a esta área.

Si no es posible instalar un contador de calor, el consumo de energía térmica se puede medir mediante “distribuidores de energía térmica”, más precisamente, distribuidores del coste del calor consumido. Estos dispositivos no son medidores que muestran la cantidad total de energía térmica consumida, sino que le permiten determinar el costo del calor consumido por cada apartamento individual. Sin embargo, el procedimiento de pago debe definirse aquí de forma clara e inequívoca. Conviene legislar en qué proporciones se paga la calefacción de un apartamento individual y de las zonas comunes. Por ejemplo, en los países europeos, a diferencia de Rusia, está legalizado qué parte debe pagar el propietario del apartamento por la calefacción de las zonas públicas: escaleras, vestíbulos, espacios para cochecitos y bicicletas, etc.

Al instalar distribuidores, surgen ciertas dificultades a la hora de determinar posibles ubicaciones para su instalación (por ejemplo, a qué nivel deben instalarse: un tercio de la altura del dispositivo, en el medio, etc.). Los dispositivos de fabricación europea están diseñados principalmente para su instalación en radiadores de panel o tubulares. La instalación de estos dispositivos en convectores requiere un nuevo cálculo de las lecturas. Además, estos dispositivos no están diseñados para su uso en sistemas de calefacción en los que el refrigerante se mueve según el esquema "de abajo hacia arriba", ya que la distribución del refrigerante en un dispositivo de calefacción con dicho esquema diferirá de la distribución del refrigerante. en el dispositivo conectado según el esquema "de arriba hacia abajo" " Evidentemente, para calcular la energía térmica consumida en este último caso se requieren coeficientes de diseño especiales, siendo diferentes para cada longitud del dispositivo de calefacción.

Los distribuidores son de dos tipos: con sensor de temperatura electrónico y tipo evaporativo, más económicos. Cuando se utilizan medidores de tipo evaporativo, es necesario que la organización controladora tenga acceso a ellos. Dado que los contadores están instalados dentro del apartamento, el acceso a ellos suele ser imposible. Los medidores electrónicos le permiten organizar la transmisión de datos a través de un canal de radio, por lo que no es necesario acceder a cada apartamento para tomar lecturas.

Otro problema asociado con la instalación de contadores de calor y los cálculos del consumo real de calor, como lo demuestra la experiencia extranjera, es que varios propietarios de apartamentos apagan la calefacción, especialmente si no están en el apartamento, y el apartamento se calienta solo gracias al calor. Entrada de apartamentos vecinos. Por supuesto, en este caso aumentan los costes de calefacción para los propietarios de estos apartamentos. Una de las posibles soluciones aquí es un procedimiento de pago, cuando una determinada parte se paga en proporción al área del apartamento, una parte para calentar las áreas públicas y otra parte, de acuerdo con las lecturas de los medidores o distribuidores de calor de los apartamentos.

¿Es recomendable instalar un termostato automático en los dispositivos de calefacción cuando el sistema de calefacción está conectado a las redes de calefacción de forma dependiente?

Desde el punto de vista de crear condiciones interiores confortables y ahorrar energía, en cualquier caso es recomendable instalar termostatos automáticos. Sin embargo, es necesario determinar si la calidad del agua que circula en las redes de calefacción permite el uso de esta válvula de control. Si el agua de la red contiene una gran cantidad de contaminantes, es preferible utilizar termostatos manuales.

Dispositivo de calentamiento- este es un elemento del sistema de calefacción que sirve para transferir calor del refrigerante al aire de la habitación calentada.

1. Registros de tubos lisos. Son un conjunto de tuberías ubicadas en dos filas y conectadas en ambos lados por dos tuberías: colectores, equipados con accesorios para suministrar y descargar refrigerante.

Los registros hechos de tubos lisos se utilizan en habitaciones donde se imponen mayores requisitos sanitarios, técnicos e higiénicos, así como en edificios industriales con un alto grado de riesgo de incendio, donde una gran acumulación de polvo es inaceptable. Los dispositivos son higiénicos y fáciles de limpiar del polvo y la suciedad. Pero no son económicos, consumen metal. Superficie de calentamiento calculada de 1 m de tubería lisa.

2. Radiadores de hierro fundido. Un bloque de radiadores de hierro fundido consta de secciones fundidas de hierro fundido conectadas entre sí mediante niples. Vienen en tipos de 1-2 y multicanal. En Rusia, existen principalmente radiadores de 2 canales. Según la altura de montaje, los radiadores se dividen en altos de 1000 mm, medianos de 500 mm y bajos de 300 mm.

Los radiadores M-140-AO tienen aletas entre columnas, lo que aumenta su transferencia de calor, pero reduce los requisitos estéticos e higiénicos.

Los radiadores de hierro fundido tienen una serie de ventajas. Este:

1. Resistencia a la corrosión.

2. Tecnología de fabricación bien establecida.

3. Fácil de cambiar la potencia del dispositivo cambiando el número de secciones.

Las desventajas de este tipo de dispositivos de calefacción son:

1. Alto consumo de metales.

2. Fabricación e instalación que requieren mucha mano de obra.

3. Su producción provoca contaminación ambiental.

3. tubos con aletas. Son tubos de hierro fundido con nervaduras redondas. Las aletas aumentan la superficie del dispositivo y reducen la temperatura de la superficie.

Los tubos con aletas se utilizan principalmente en empresas industriales.

Ventajas:

1. Dispositivos de calefacción económicos.

2. Gran superficie calefactora.

Defectos:

No cumple con los requisitos sanitarios e higiénicos (difíciles de limpiar del polvo).

4. Radiadores de acero estampado. Consisten en dos piezas de acero de masilla unidas entre sí mediante soldadura por contacto.

Existen: radiadores de columna RSV 1 y radiadores de bobina RSG 2.

Radiadores de columna: forman una serie de canales paralelos conectados entre sí en la parte superior e inferior mediante colectores horizontales.

Radiadores de bobina Forman una serie de canales horizontales para el paso del refrigerante.

Radiadores de chapa de acero Se fabrican de una hilera y de dos hileras. Los de dos hileras se fabrican en el mismo tamaño que los de una hilera, pero constan de dos placas.

Ventajas:

1. Pequeño peso del dispositivo.

2. Más barato que el hierro fundido entre un 20 y un 30%.

3. Menores costos de transporte e instalación.

4. Fácil de instalar y cumple con los requisitos sanitarios e higiénicos.

Defectos:

1. Baja disipación de calor.

2. Se requiere un tratamiento especial del agua de calefacción, ya que el agua corriente corroe el metal. Son muy utilizados en viviendas en edificios públicos. Debido al aumento de los precios de los metales, la producción es limitada. Precio alto.

5. Convectores. Son una serie de tubos de acero por los que se mueve el refrigerante y sobre ellos se montan placas de aletas de acero.

Los convectores están disponibles con o sin carcasa. Se fabrican en varios tipos: Por ejemplo: convectores “Confort”. Se dividen en 3 tipos: de pared (colgados en una pared h=210 m), de isla (instalados en el suelo) y de escalera (integrados en la estructura de un edificio).

Los convectores se fabrican como terminales y pasantes. Los convectores se utilizan para calentar edificios con diversos fines. Utilizado principalmente en Rusia central.

Dispositivos de calefacción no metálicos.

6. Radiadores de cerámica y porcelana.. Son un panel moldeado de porcelana o cerámica con canales verticales u horizontales.

Dichos radiadores se utilizan en habitaciones que tienen mayores requisitos sanitarios e higiénicos para los dispositivos de calefacción. Estos dispositivos se utilizan muy raramente. Son muy caros, el proceso de fabricación requiere mucha mano de obra, es de corta duración y está sujeto a tensiones mecánicas. Es muy difícil conectar estos radiadores a tuberías metálicas.

7. Paneles calefactores de hormigón. Son losas de hormigón con bobinas de tubería incrustadas en ellas. Espesor 40-50 mm. Ellos son: alféizar de ventana y tabique.

Los paneles calefactores se pueden fijar o integrar en la estructura de paredes y tabiques. Los paneles de hormigón cumplen con los requisitos sanitarios, higiénicos, arquitectónicos y de construcción más estrictos.

Desventajas: dificultad de reparación, gran inercia térmica, que complica la regulación de la transferencia de calor, mayor pérdida de calor a través de estructuras externas de edificios con calefacción adicional. Se utilizan principalmente en instituciones médicas en quirófanos y en hospitales de maternidad en habitaciones infantiles.

Los dispositivos de calefacción sanitaria deben cumplir requisitos térmicos, sanitarios, higiénicos y estéticos.

Evaluación termotécnica Los dispositivos de calefacción están determinados por su coeficiente de transferencia de calor.

Evaluación sanitaria e higiénica.- caracterizado por una solución de diseño del dispositivo que facilita su mantenimiento limpio.

Temperatura de la superficie exterior del dispositivo calefactor. debe cumplir con los requisitos sanitarios e higiénicos. Para evitar una intensa combustión de polvo, esta temperatura no debe exceder los 95 o C para edificios residenciales y públicos, y los 85 o C para instituciones médicas y infantiles.

Evaluación estética- El dispositivo de calefacción no debe estropear el aspecto interior de la habitación y no debe ocupar mucho espacio.

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 circulación forzada de dos tubos.

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, un elemento calefactor o un 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 ayuda a crear las 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 electrodomésticos 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 los sistemas centralizados, la temperatura se regula en el punto de calentamiento, y en los sistemas individuales, de forma automática (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:

• arriba;
• más bajo;
• vertical;
• sistema de calefacción horizontal.

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 sistemas monotubo, pero las condiciones de transferencia de calor para los radiadores son las mismas que en los sistemas bifilares. 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. Se imponen requisitos especiales 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. La mayoría de las veces se utilizan calderas de gas, lo que requiere conexión 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 tiene grandes ventanales, hay consumidores adicionales o el local no está bien aislado, todos estos matices deben tenerse en cuenta en los cálculos.

Sistema de calefacción de casa cerrada.

De acuerdo con SNiP 2.04.05-91 "Calefacción, ventilación y aire acondicionado", el uso de sistemas de vapor está prohibido en edificios residenciales y 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 la operación, 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 un costo relativamente bajo, baja inercia, elementos calefactores compactos, alta transferencia de calor y ausencia de pérdida de calor. Todo esto propició la popularidad del calentamiento con vapor hasta que a mediados del siglo XX fue sustituido por el calentamiento por 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. Esta también es una buena solución para casas de campo en las que los propietarios viven sólo periódicamente. Como fuentes de calor adicionales 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 del espectro infrarrojo que atraviesan el revestimiento del suelo, calientan los cuerpos y objetos de las personas y, a su vez, calientan 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.

Cómo funciona: una bomba de calor geotérmica toma calor del 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 trasladan 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. Las bombas de calor son complejas y caras de instalar, pero permiten ahorrar costes energéticos durante su 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 es de varias capas y se crea un vacío 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.

Colector 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.

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.

Según la naturaleza de la superficie exterior, los dispositivos de calefacción pueden tener una superficie lisa (radiadores, paneles, dispositivos de tubos lisos) y una superficie 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 suele denominarse dispositivo de tipo radiación convectiva y consta de elementos columnares individuales, secciones con canales redondos o elípticos. 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 por radiación una parte ligeramente mayor del flujo de calor que el radiador, pero solo el panel del techo puede atribuirse a un dispositivo de tipo radiación (emitiendo 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 que su apariencia poco atractiva cuando se instalan abiertamente en edificios modernos, desde un punto de vista sanitario e higiénico, no se puede considerar que los radiadores, excepto los de una sola columna, cumplan con los requisitos, ya que limpiar el espacio interseccional 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 al alto nivel de 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 presiones de funcionamiento de hasta 0,6 MPa (6 kgf/cm2) y tienen indicadores de alto 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.

Los paneles de acero estampado y los radiadores de diversos diseños se utilizan ampliamente en el extranjero (en Finlandia, Estados Unidos, 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 utilizan elementos calefactores de acero, 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 alta 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, fabricados 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 solo 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 una apariencia insatisfactoria, baja resistencia mecánica de las nervaduras y dificultad para limpiar el 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.

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 a tubos de acero lisos con un diámetro de 32 mm.

Indicadores de dispositivos de calefacción de varios tipos.

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 producen importantes emisiones 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 de varios tipos; El cumplimiento o incumplimiento de los requisitos para los dispositivos se anota condicionalmente.

Dependiendo de las distintas características de diseño, los dispositivos de calefacción disponibles en el mercado tienen diferentes características. Lo principal a la hora de instalarlos es la selección correcta del modelo deseado, que se adapta de forma óptima a un caso particular.

Variedades

Muy a menudo, la clasificación de los dispositivos de calefacción se realiza de acuerdo con los siguientes criterios:

• el refrigerante utilizado, que puede ser agua calentada, gas o incluso aire;
• material de fabricación;
• características operativas: tamaño, potencia, método de instalación y capacidad de regular la velocidad de calefacción.

Es mejor seleccionar la opción óptima, teniendo en cuenta las características del sistema de calefacción del edificio, las condiciones de funcionamiento y observando todos los requisitos para los dispositivos de calefacción.

Además del rendimiento de los dispositivos, vale la pena considerar la posibilidad de su instalación. Por ejemplo, en ausencia de suministro de gas y la imposibilidad de organizar el calentamiento del agua, la única opción serán los electrodomésticos.

Sistema de agua

Los dispositivos de calefacción más utilizados y, por tanto, con la más amplia gama, son los sistemas de calentamiento de agua. Esto se debe a su buena eficiencia y nivel óptimo de costos de adquisición, instalación y mantenimiento.

Estructuralmente, los dispositivos no son muy diferentes entre sí. En el interior de cada uno hay canales para el flujo de agua caliente, cuyo calor se transfiere a la superficie del dispositivo y luego, mediante convección, al aire de la habitación. Por eso se les llama convección.

Los siguientes tipos de radiadores se pueden utilizar en sistemas de calentamiento de agua:

• hierro fundido;
• acero;
• aluminio;
• bimetálico.

Todos estos dispositivos de calefacción tienen sus propias características, por lo que se seleccionan para cada caso específico en función del área de la habitación, los matices de instalación, la calidad y el tipo de refrigerante (que a veces es anticongelante).

La potencia de cada dispositivo está regulada por el número de secciones, que casi cualquier persona puede seleccionar. Sin embargo, si la longitud estimada de una batería es superior a 1,5 a 2 m, se recomienda instalar dos dispositivos más pequeños uno al lado del otro.

El hierro fundido era uno de los materiales más populares en los sistemas de calefacción domésticos. Su elección, por regla general, se debió al costo relativamente bajo. Posteriormente, estos dispositivos comenzaron a usarse con menos frecuencia, ya que tienen un coeficiente de transferencia de calor pequeño (solo 40%), por lo que la potencia de una sección es de aproximadamente 130 W. Aunque todavía se pueden encontrar en sistemas antiguos. En los interiores modernos, a veces se utilizan modelos de diseño de radiadores de hierro fundido.

Las ventajas de estos dispositivos son una gran superficie que transfiere calor a la habitación y una larga vida útil (hasta 50 años). Aunque todavía hay más desventajas, entre ellas el volumen relativamente grande de refrigerante utilizado (hasta 1,4 litros), la dificultad de reparación y la inercia del calentamiento, por lo que la temperatura del dispositivo aumenta relativamente lentamente, e incluso la necesidad. para limpieza periódica (al menos una vez cada 3 años). Además, las secciones pesadas son muy difíciles de instalar.

El uso de radiadores de aluminio nos permite garantizar el nivel máximo de transferencia de calor: la potencia de la sección puede alcanzar los 200 W (que es suficiente para calentar entre 1,5 y 2 metros cuadrados).

Su coste es bastante asequible y su reducido peso permite instalarlos usted mismo. Es cierto que el funcionamiento del dispositivo solo es posible durante 20 a 25 años.

Sus ventajas incluyen la presencia de paneles de convección en el diseño, que mejoran la circulación del aire sobre la superficie, la facilidad de instalación de los dispositivos para regular la intensidad del flujo de refrigerante, así como la facilidad de instalación. La sección de radiadores, con una potencia de hasta 180 W, es capaz de calentar aproximadamente 1,5 metros cuadrados. m área.

A pesar de las ventajas que tienen estos dispositivos de calefacción, también existen problemas con su uso. Por ejemplo, para los radiadores bimetálicos no se recomienda diluir agua con anticongelante, que, aunque no permiten que el sistema se congele, afecta negativamente las superficies internas de los dispositivos de calefacción.

Además, estas opciones son las más caras de todas las que se utilizan en un sistema de calentamiento de agua.

Dispositivos de calefacción eléctrica.

Todos los aparatos eléctricos utilizados si es imposible instalar un sistema de calentamiento de agua tienen diferentes características y características, desde la potencia hasta los principios de generación de calor. Al mismo tiempo, las principales desventajas de cualquier equipo de este tipo son el alto costo de operación y la necesidad de instalar una red eléctrica capaz de soportar cargas pesadas (con una potencia total de calentadores eléctricos de más de 9 a 12 kW, una red con se requiere una tensión de 380 V). Cada variedad tiene sus propias ventajas.

El diseño de dispositivos de calefacción eléctrica de este tipo le permite calentar rápidamente una habitación mediante flujos de aire que se mueven a través de ellos.

El aire ingresa a los dispositivos a través de los orificios en la parte inferior, se calienta mediante un elemento calefactor y la salida está asegurada por la presencia de ranuras superiores. Hoy en día existen convectores eléctricos con una potencia de 0,25 a 2,5 kW.

Dispositivos de aceite

Los calentadores eléctricos de aceite también utilizan un método de calentamiento por convección. Dentro de la carcasa hay un aceite especial que se calienta mediante un elemento calefactor. En este caso, la calefacción se puede regular mediante un termostato, que apaga el dispositivo cuando el aire alcanza la temperatura establecida.

Una característica especial de los calentadores es su alta inercia. Debido a esto, los dispositivos de calefacción se calientan muy lentamente, sin embargo, incluso después de desconectar la fuente de alimentación, su superficie continúa emitiendo calor durante un largo período de tiempo.

Además, la superficie de los equipos petroleros se calienta hasta 110-150 grados, lo que es mucho más que los parámetros de otros dispositivos y requiere un manejo especial, por ejemplo, instalación lejos de objetos que puedan encenderse.

El uso de tales radiadores permite regular cómodamente la intensidad de la calefacción; casi todos tienen de 2 a 4 modos de funcionamiento. Además, teniendo en cuenta la productividad de una sección de 150 a 250 kW, seleccionar un dispositivo para una habitación específica es bastante fácil. Y la gama de la mayoría de fabricantes incluye modelos con potencias de hasta 4,5 kW.

Al elegir dispositivos de calefacción cuyo principio de funcionamiento se basa en la radiación de ondas de calor en el rango de infrarrojos, el propietario de una vivienda privada u otro local obtiene las siguientes ventajas:

• una reducción notable del consumo de electricidad en comparación con los equipos eléctricos tradicionales (dentro del 30%);
• sin reducción del contenido de oxígeno en el aire, lo que alivia los dolores de cabeza de las personas en la habitación;
• velocidad de calentamiento muy alta (incluso una habitación fría se calienta en pocos minutos).

Se suelen utilizar calentadores de infrarrojos eléctricos. Mucho menos comunes son los aparatos de gas destinados principalmente a calentar calles, talleres de producción y solares o casas de campo.

tipos

La clasificación de los dispositivos para calefacción por infrarrojos se realiza según el método de emisión de ondas. Hay dispositivos de película que transmiten radiación desde conductores de resistencia ubicados en la superficie de una película especial a los objetos circundantes. Potencia: dentro de 800 W por 1 metro cuadrado. metro.

El segundo tipo es el carbono. En ellos, la radiación proviene de una espiral dentro de un matraz de vidrio sellado. Los electrodomésticos de este tipo tienen una potencia de 0,7 a 4,0 kW.

La ventaja de los primeros es la posibilidad de utilizarlos como suelo radiante eléctrico. Mientras que los calentadores de carbón son mucho más potentes, aunque requieren mayores medidas de seguridad contra incendios.

Calefacción de gas

Para reducir los costes de calefacción, se suelen utilizar aparatos de calefacción que funcionan con gas. Uno de los tipos más simples de este tipo de equipo es un convector de gas, conectado a un sistema de suministro de gas o a un cilindro de propano licuado. En este caso, el quemador no entra en contacto con la atmósfera circundante y el oxígeno ingresa a través de una tubería especial (que se puede sacar al exterior para mantener la calidad normal del aire interior).

Este tipo de dispositivos de calefacción tienen alta potencia (hasta 8 kW o más) y su funcionamiento es relativamente económico debido al bajo coste de energía.

Las desventajas incluyen: la necesidad de registrarse ante las organizaciones reguladoras, la provisión de ventilación de alta calidad y la necesidad de una limpieza periódica de las boquillas. Además, si el equipo no funciona correctamente, puede aumentar la cantidad de dióxido de carbono peligroso para la salud en la habitación. Por lo tanto, estos dispositivos rara vez se utilizan en apartamentos y otras instalaciones con ocupación constante, mientras que, por ejemplo, para una casa de campo o un garaje pueden ser simplemente insustituibles.