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Instalaciones de Calefacción por Agua Caliente
Radiador
Las Instalaciones de Calefacción por Agua Caliente, básicamente están compuestas por una caldera que funciona a gas o gasóleo, y todo un sistema de distribución en forma de circuito.
Veamos a continuación cómo se distribuye el agua caliente dentro del edificio a calefaccionar.
Circuitos Hidráulicos
Para poder efectuar la distribución del calor por todo el edificio, se instala un circuito cerrado de agua a presión.
Generalemente consta de una tubería de impulsión a temperatura elevada y otra de retorno de los radiadores, que está a menor temperatura ya que el agua ha recorrido ese circuito transmitiendo calor a los ambientes a través de radiadores.
Esta distribución se realiza normalmente mediante distintos circuitos independientes a fin de poder controlar el consumo y optimizar el rendimiento.
Por ejemplo, en una clínica, se puede independizar cada planta con un circuito diferente y brindar diferentes temperaturas de acuerdo al servicio o tarea que se desarrolla. Las áreas de internación tendrán mayor temperatura que los consultorios o circulaciones donde los usuarios realizan tareas activas.
Los materiales usualmente empleados en los circuitos son el acero estirado, el cobre y en menor proporción, el polipropileno.
Sistemas Monotubulares y Bitubulares
En los Sistemas Monotubulares, los radiadores (o emisores) se sitúan en serie, y el mismo agua que circula por el primer radiador seguirá hasta el último.
Este sistema presenta inconvenientes por bajo rendimiento debido a que si la instalación es relativamente grande, el último radiador de la serie no recibirá el calor de los primeros.
Los Sistemas Bitubulares sitúan los radiadores (emisores de calor) en paralelo y cada radiador recibe el agua que necesita, distribuyéndose el resto del agua hacia los otros radiadores.
Este es un sistema mejor pero más caro porque requiere el doble de tuberías en su instalación.
Para viviendas donde no se superan los cuatro radiadores, se utiliza el sistema monotubular; superando esa cantidad de emisores, siempre se emplea el sistema bitubular.
Componentes de la Instalación
Circuladores y Bombas
Para poder hacer que el agua circule se requiere que esté bajo presión. Por ello se utilizan las bombas circuladoras que funcionan para que el agua recircule en forma constante.
De no impulsar el agua de este modo por las tuberías, el agua caliente al estancarse aumenta su temperatura produciendo averías.
Recubrimiento Aislante
El agua que circula por las tuberías desprende calor en todo su recorrido, para que ello no ocurra, las mismas deben llevar un aislamiento consistente en un recubrimiento de coquillas de espuma elastomérica y polietileno.
Es importante realizar un aislamiento correcto en las tuberías que discurren por almacenes, garages, patios de luces o locales de servicio o por zonas exteriores. En este último caso las coquillas dispondrán una protección de aluminio ya que la espuma se degrada rápidamente sometida a los agentes climáticos.
Pasos de Instalaciones. Empotramientos
Los empotramientos de las tuberías deben realizarse siempre bajo tubo o conducto.
El tubo a empotrar se recubre con espuma elastomérica o con un tubo corrugado especial para altas temperaturas, de PVC. Este recubrimiento protege a la obra de las contracciones y dilataciones del metal.
Cuando el tubo se instala directamente en el yeso o mortero, una diferencia de temperatura del metal y sus movimientos de contracción y dilatación, producen fisuras y grietas en la obra. Por esta razón se dispone la tubería dentro de su envolvente con cierta posibilidad de movimiento.
Purgadores
Estas instalaciones pueden tener fugas de agua con la entrada consabida de aire a la tubería. Al entrar el aire al circuito, puede generar corrosión en las tuberías y dificultar la llegada de agua a algunos radiadores.
Por ello se instalan los purgadores, situados en el lugar más alto del circuito, teniendo especial cuidado en que las tuberías a partir de ese punto, tengan una pequeña pendiente. Deben evitarse codos, curvas y sifones que impidan que las burbujas lleguen al purgador.
Siempre tener en cuenta que los purgadores deben ubicarse en sitios registrables para poder manipular sin inconvenientes.
Emisores
Los emisores ( radiadores) son aquellos elementos que transmiten el calor desde la instalación al ambiente.
Están construidos con materiales como el acero o el aluminio, muy buenos transmisores térmicos.
El agua circula por su interior a baja velocidad, y su gran superficie de intercambio con el aire o por aletas de disipación, se produce la emisión de calor al recinto.
Existen emisores muy pesados, como los de hierro fundido, que llegan hasta los 150 kg. por radiador. Por esta razón es necesario conocer la resistencia del tabique que los albergará, para impedir efectos de las sobrecargas.
Por lo general se sitúan bajo las ventanas, compensando así la pédida de calor producida por los cristales, y para mejorar (por convección) la distribución de calor en el ambiente.
Existen otros emisores, además de los radiadores:
- Los Suelos Radiantes: este sistema posee una red de tuberías dispuesta bajo el pavimento que permite la transmisión directa al ambiente desde el suelo.
- Los Convectores o Fan-coil: son radiadores a los cuales se les ha incorporado un ventilador que impulsa el aire caliente al ambiente y da calor más rapidamente que el radiador. El inconveniente es que produce ruido.
Regulación y Control del Sistema
Termostatos
Los termostatos son sensores de temperatura cuya función es enviar señales a la regulación de la caldera.
Se emplean para controlar la temperatura del agua en la misma caldera y para controlar la temperatura ambiente de los espacios calefaccionados. La regulación se realiza a una temperatura llamada temperatura de consigna.
Cuando la temperatura se eleva o baja, se activa el termostato.
Válvulas de Seguridad
Las Válvulas de Seguridad se instalan en las salas de calderas y sirven para impedir que la presión del circuito hidráulico se eleve por sobre los límites de seguridad de los materiales, evitando que se produzcan averías y accidentes.
Estas válvulas están taradas a una presión aproximada de 4 bar. En cualquier caso que se sobrepase esa presión, la válvula se encarga de expulsar agua del circuito al exterior para aliviar la presión; el agua extraída va directamente a un desagüe previsto para tal fin.
Sistemas más Usuales
Los sistemas más usuales de Calefacción por Agua Caliente son:
- Sistema Bitubular Centralizado.
- Sistema Bitubular Individual.
- Sistema Monotubular Centralizado.
Sistema Bitubular Centralizado
Dentro de los sistemas de calefacción central por radiadores, este es uno de los más empleados.
Funciona con circulación forzada de agua caliente; puede ser con distribución inferior o distribución superior.
En edificios de altura, con más de 15 plantas, pueden originarse problemas por diferencias de confort entre un punto y otro, si el sistema no está bien regulado, formando bolsas de aire en el final de las columnas, cuando no se han previstos los tubos de desaire.
Por lo general, los montantes de la instalación quedan vistos ya que no se recomienda empotrar los tubos de hierro, sobre todo si llevan soldadura.
Sistema Bitubular Individual
Este es un sistema de calefacción individual muchas veces preferida a la calefacción central.
Funciona con radiadores y caldera; si se realiza una buena elección de los mismos, se logra una rápida puesta en marcha y buenas condiciones de confort en la vivienda, en forma independiente al resto del edificio.
El inconveniente que presenta este sistema es que las tuberías de agua caliente dicurren debajo del techo de las habitaciones.
Para conseguir una puesta en régimen rápida y que garantice su correcto funcionamiento sin pérdidas de calor, se debe sobredimensionar la instalación, si es que la vivienda inferior y la superior no cuentan con el mismo sistema.
Este sistema puede utilizar una caldera mixta, con la cual suministra también agua caliente para baños y cocina.
Sistema Monotubular Centralizado
Este sistema de calefacción por agua caliente puede ser individual o centralizado.
En cada vivienda se realiza la distribución con un único circuito de tubería, de diámetro normalmente de 3/4 de pulgada en forma de anillo o de dos anillos, de acuerdo a la superficie de la vivienda.
Cada radiador se conecta a la tubería mediante una T de derivación a la entrada del radiador y una T tipo Venturi a la salida del mismo. La T tipo Venturi es un accesorio indispensable para el buen funcionamiento de la instalación.
Realizada la instalación, requiere de prueba y una correcta regulación para conseguir un óptimo rendimiento.
