Tipos de Instalaciones de Calefacción

Por el Número de Usuarios

• Individual: Único usuario (ACS o calefacción). Suelen utilizar agua caliente y gas.
• Colectiva: Varios usuarios (edificios con varias viviendas). Posee un único punto de generación de agua caliente o vapor caloportador.
• Centralizada: Varios usuarios en varios edificios. Utiliza una central térmica con fluido primario y secundario.

Por el Fluido Caloportador

• Agua Caliente: El más empleado.
• Vapor de Agua: Se calienta agua en una caldera hasta producir el cambio de estado y se distribuye a los emisores. Vuelve al sistema en estado líquido.
• Aire Caliente: Impulsado por un ventilador, utilizado generalmente en locales amplios.

Componentes Clave de una Caldera

Quemador

Lleva a cabo la combustión del combustible.

Tipos de Quemadores

• Todo o Nada: Única llama, sin regulación.
• Todo-Poco-Nada: Dos llamas, dos posiciones de potencia.
• Modulantes: Permiten regular su potencia en un rango continuo.

Hogar o Cámara de Combustión

Es el lugar donde se quema el combustible. Hay transferencia de calor por radiación (llama) y convección (humos).

• Hogar en Depresión: El hogar está por debajo de la presión atmosférica. La chimenea crea depresión para extraer los humos.
• Hogar Presurizado: El hogar está por encima de la presión atmosférica. La chimenea requiere un ventilador para la extracción.

Circuito de Humos

Los humos salen del hogar a la caja de humos. Se extrae el calor del humo y se transmite por convección al fluido caloportador a través de las paredes.

Salida o Caja de Humos

Lugar donde llegan los humos para ser extraídos por la chimenea.

Circuito de Agua

Por donde circula el fluido caloportador para absorber el calor del hogar y del circuito de humos. Incluye la salida y el retorno de agua.

Radiadores y Emisores de Calor

Por Material

• Hierro Fundido: Elementos de hierro, gran peso, duración y capacidad de emisión. Permite la ampliación por elementos.
• Acero: Elementos en chapa de acero. No pueden ampliarse. Peor conductividad que el hierro.
• Panel de Acero: Dos chapas soldadas entre sí.
• Aluminio: Elementos ampliables de aluminio inyectado. Son los más usados actualmente.
• De Cuarto de Baño: Fabricados en acero o aluminio.

Instalación Hidráulica de los Radiadores

Instalación Monotubo

Los radiadores se conectan en serie. El agua pasa sucesivamente por cada radiador, enfriándose progresivamente. Requiere menos gasto de tubo.

Instalación Bitubo

Dos tomas por radiador: impulsión y retorno. El agua caliente entra por arriba y la fría sale por abajo.

Retorno Invertido

Se utiliza para igualar caudales y temperaturas, equiparando el recorrido de cada radiador en el retorno.

Elementos Comunes del Radiador

• Llave de Regulación o Reglaje: Ubicada en la entrada del radiador, regula el caudal de agua de cada emisor.
• Detentor: Llave a la salida del radiador. Permite cerrarlo para separarlo del circuito sin necesidad de vaciar todo el circuito (típico en instalaciones bitubo).
• Purgador: Permite eliminar el aire acumulado en el interior del radiador.

Elementos Auxiliares de una Instalación de Calefacción

Bomba Circuladora

Las bombas transmiten energía al agua para que se desplace. Se emplean circuladores centrífugos, que aplican un movimiento de rotación al agua a través de un rodete.

Dimensionamiento de la Bomba

La bomba se elige considerando dos valores:

• Presión o Pérdida de Carga: Medida en m.c.a. (metros de columna de agua).
• Caudal: En función de la potencia y el salto térmico (m³/h). Las gráficas para el cálculo son proporcionadas por el fabricante.

Vaso de Expansión

Absorbe el aumento de volumen por dilatación y contracción del agua al calentarla o enfriarla.

Tipos de Vasos de Expansión

• Vaso de Expansión Abierto: Depósito de acero abierto, ubicado en la parte más alta de la instalación. Prohibido por el RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios).
• Vaso de Expansión Cerrado: Depósito de acero estanco, con una membrana flexible que separa una cámara de nitrógeno del fluido. Al calentarse, el fluido aumenta su volumen, deforma la membrana y comprime el nitrógeno, absorbiendo la dilatación.

Consideraciones de Instalación

Su dimensionamiento requiere calcular el volumen total de la instalación, el volumen de expansión y el volumen del vaso de expansión. No deben colocarse válvulas de corte. Debe instalarse impidiendo la formación de bolsas de aire y en las zonas de menor temperatura.

Elementos de Seguridad y Control

Sensores y Medidores

• Sonda de Temperatura: Permite conocer la temperatura en un punto específico.
• Manómetro o Hidrómetro: Permite conocer la presión o altura manométrica.
• Termostato Ambiente: Controla la temperatura del local.
  • Todo o Nada: Para la caldera al alcanzar la temperatura fijada.
  • Modulantes: Regulan la potencia de la caldera según las necesidades.

Dispositivos de Presión y Flujo

• Presostatos: Abre o cierra el circuito si las presiones suben o bajan de un determinado valor.
• Válvulas de Regulación: Regulan el flujo de agua por las tuberías.
  • De Zona: Aísla una parte del circuito.
  • De Tres Vías: Permite distribuir y derivar el caudal.
  • Mezcladoras: Unen dos o más caudales.
• Fluxostato: Asegura la existencia de caudal de agua en un punto determinado.

Depósito de Inercia

Aumenta la inercia térmica de la instalación, evitando variaciones térmicas bruscas.

Instalaciones de ACS y Calefacción

Depósito Acumulador

Se utiliza en instalaciones semi-instantáneas o por acumulación. Pueden ser de acero inoxidable, acero al carbono o esmaltados verificados.

Tipos de Acumuladores

• De Doble Camisa: Por la parte exterior de la camisa circula el fluido caloportador de la caldera, y por dentro el ACS.
• Con Serpentín: Por dentro del serpentín circula el fluido caloportador y por el exterior del depósito el ACS.

En ambos casos, existe un circuito primario con el fluido caloportador y un circuito secundario con el agua de consumo (ACS).

Intercambiador de Calor

Se incluye cuando los volúmenes de acumulación son elevados.

Tipos de Intercambiadores

• Tubulares: Carcasa con un haz de tubos en su interior.
• De Placas: Placas de acero inoxidable unidas entre sí.