Calefacción por aire

Los convectores de agua son una gran clase de aparatos de calefacción que se utilizan desde hace décadas en todo el mundo de la misma manera que los radiadores. Se diferencian considerablemente de sus homólogos radiantes, tanto en su principio de funcionamiento como en su forma de uso. El radiador realiza dos tareas: calienta el aire e irradia calor en forma de ondas infrarrojas. El convector tiene una tarea más sencilla: sólo calienta el aire.

El principio del convector se basa en las simples leyes de la física: el aire frío que pasa por el intercambiador de calor se calienta y asciende. Así se crea la circulación de aire en la habitación. A diferencia de la calefacción por radiadores, la calefacción por convección prevé una mayor diferencia de temperatura entre el aire del suelo y el del techo, ya que el aire calentado sube. Sin embargo, los convectores no pueden utilizarse para la calefacción sin calor radiante. El dispositivo proporciona el llamado efecto de calefacción radiante secundaria: el aire caliente del techo calienta el techo y la superficie del mismo empieza a irradiar calor y a transferirlo a los objetos de la habitación.

Los convectores no están construidos con ninguna superficie que emita ondas infrarrojas, por lo que no es necesario dejarlos a la vista para que las ondas de calor penetren libremente en la habitación. El convector puede instalarse detrás de una pantalla decorativa o esconderse detrás de los accesorios interiores, siempre y cuando los objetos circundantes no obstruyan la circulación del aire.

Los convectores están ampliamente representados como marcas nacionales y extranjeras Boki, Isan, Jaga, Kampmann, Kermi, Klima, Minib y muchas otras .

CON O SIN VENTILADOR

A pesar del principio común de los convectores, su funcionamiento es diferente según el modelo. Los aparatos disponibles en el mercado suelen dividirse en dos tipos según su tipo de convección: con convección forzada y natural.

El aire forzado implica el uso de ventiladores axiales o tangenciales , que aspiran el aire y aumentan el patrón de flujo de aire. El ventilador tangencial tiene un ventilador a lo largo de toda su longitud y corre a lo largo del intercambiador de calor, mientras que el ventilador axial está en el extremo y dirige el aire a lo largo del intercambiador de calor – y puede no llegar al extremo del convector. Las unidades de convección forzada tienen muchas ventajas – por ejemplo, se puede hacer un dispositivo con mayor potencia debido a la disposición más frecuente de las láminas – el aire bajo la presión del ventilador seguirá pasando a través de ellas a alta velocidad. Pero hay algunas desventajas. En primer lugar, los motores de los ventiladores necesitan una fuente de alimentación, por lo que el convector debe estar conectado a la red eléctrica, lo que no siempre es posible. Y a veces no es seguro – por ejemplo, para las piscinas y otras zonas húmedas se desarrollan modelos especiales con ventiladores alimentados con corriente continua de baja tensión – no pueden causar una descarga eléctrica. también hay modelos con ventiladores remotos que pueden introducir aire en el convector desde otra habitación a través de un conducto. En segundo lugar, el ventilador es un dispositivo mecánico; hace ruido cuando funciona.

Los convectores de convección natural, por el contrario, son silenciosos, ya que no tienen ventiladores en su construcción. En estos modelos, el aire entra en el convector por convección natural: cae y fluye dentro del convector, se calienta y vuelve al interior de la habitación. Además, no necesitan conectarse a la red eléctrica, lo que facilita la instalación. Pero la convección natural requiere ciertas condiciones. Por ejemplo, limitando la separación de las palas en el intercambiador de calor. Por un lado, cuantas más aspas tenga, más calor podrá desprender, pero por otro lado, demasiadas aspas pueden reducir la capacidad del convector e impedir la libre circulación del aire por el aparato. Por eso se mide la distancia entre las láminas para que no obstruyan el flujo de aire y el calor de la manera más eficaz posible. Algunos de los convectores con convección natural pueden estar equipados con ventiladores axiales que aumentarán la potencia de los aparatos si es necesario, incrementando el flujo de aire a través de ellos. Sin embargo, en este caso se necesita una fuente de alimentación y no son muy silenciosos si los ventiladores están funcionando.

EN LA PARED, EN EL SUELO, DENTRO DEL SUELO

Los convectores se dividen en convectores de suelo, convectores de suelo y convectores de pared.

El convector de suelo es un tipo de aparato bastante especial. Su popa está «enterrada» en el suelo de la habitación, el intercambiador de calor está en un hueco en el interior de la habitación. El convector suele estar cubierto por una rejilla decorativa en la parte superior, que está a nivel del suelo. Las rejillas suelen ser lo suficientemente resistentes como para permitir que los pasos sean uniformes. Los modelos de convectores de suelo tienen una importante ventaja sobre otros dispositivos de calefacción radiadores, convectores de pared y de suelo : apenas son visibles y pueden proporcionar una potencia calorífica muy elevada dependiendo del tipo de convección, la construcción del intercambiador de calor y otros factores . Por eso se utilizan mucho en los casos en los que es necesario calentar las habitaciones, pero no es deseable que haya objetos innecesarios que llamen la atención. El acristalamiento panorámico es un ejemplo de este uso. Los enormes cristales impresionan y proporcionan una buena vista, pero los radiadores o convectores estándar pueden bloquear la vista – tienen una cierta altura. Por el contrario, los modelos de pisos interiores no obstruyen la vista, ya que están situados casi en su totalidad por debajo del nivel del suelo. Sin embargo, calientan eficazmente las ventanas El aire frío baja por las ventanas y en la parte inferior entra en la rejilla del convector; en el interior pasa por el intercambiador de calor y sale ya caliente. Además, los convectores de este tipo se utilizan para la calefacción perimetral de espacios y en algunos otros casos.

Los modelos de suelo interior se diferencian por la profundidad del recinto, el número de intercambiadores de calor y el tipo de convección. La profundidad es uno de los factores que limitan las posibilidades de instalación del convector de suelo, ya que no todos los suelos pueden acogerlo. Los dispositivos más profundos pueden alcanzar varias decenas de centímetros de altura y suelen ser modelos de mayor rendimiento. No están pensados para ser montados en los pisos superiores de los edificios; normalmente se instalan en la planta baja. Por otro lado, los convectores poco profundos a partir de unos pocos centímetros permiten instalarlos en cualquier solera, no sólo en la planta baja. Pero también la potencia de estos modelos será menor que la del convector sin conductos.

Como la única parte visible del convector de suelo es la rejilla, los fabricantes prestan mucha atención al aspecto del convector. Pueden ser de distintos materiales: metal acero, aluminio , madera, etc. d. Las rejillas metálicas son más resistentes, más finas y pueden colocarse en sentido transversal o longitudinal. Sin embargo, el metal puede ser calentado por el aire y comienza a irradiar calor por sí mismo, lo que reduce la aerodinámica del convector, su capacidad de flujo de aire y, como resultado, el rendimiento del convector. No obstante, hay que señalar que este fenómeno influye muy poco en la capacidad final del aparato. Las rejillas de madera son menos propensas a este fenómeno, pero también tienen desventajas. Las varillas de madera son más frágiles que las metálicas, por lo que se hacen más gruesas para aumentar su resistencia, lo que por cierto disminuye la capacidad de aire del convector, y se colocan en forma de cruz. Los fabricantes ofrecen diversas variantes de color de las rejillas, así como marcos de diferentes tipos y colores, por lo que es fácil encontrar un marco que se adapte al estilo de su interior.

La arquitectura moderna de los edificios no se limita a las líneas rectas, por lo que, además de los convectores de suelo rectos, son posibles modelos angulares e incluso radiales más complicados. Por lo general, las empresas fabrican estos dispositivos por encargo y con un cargo adicional por la solución no estándar.

Es mejor planificar la instalación de los convectores de suelo ya en la fase de construcción del edificio para prever huecos para ellos. Al mismo tiempo, los modelos bajos pueden instalarse sustituyendo la solera si la nueva capa de solera es lo suficientemente gruesa como para albergar el recinto del modelo . No es conveniente instalar los convectores de suelo en un podio creado especialmente para ellos: si no están a ras del suelo, el aparato no funcionará tan bien como debería.

Los convectores de suelo y los de pared se diferencian sobre todo por su tamaño. Las calderas murales suelen ser bastante altas y las murales. Los convectores de suelo son bajos y compactos; pueden sustituir a las unidades de suelo en algunos casos, por ejemplo en la calefacción de habitaciones con grandes cristales. Debido a su baja altura, los modelos de pie son discretos y fáciles de ocultar, incluso detrás de los muebles. También existen los llamados modelos de zócalo, convectores de altura extremadamente baja hasta 200 mm que son tan compactos que apenas se notan y pueden utilizarse para la calefacción perimetral.

Los convectores de pared y de suelo se dividen en modelos con y sin tapa. Parece que todo es sencillo: una unidad con un intercambiador de calor desnudo es un convector sin tapa y una unidad con tapa dentro de una carcasa cerrada. Pero en la práctica no es así. La característica más distintiva del convector con tapa es que la tapa no desempeña un papel decorativo sino práctico, es decir, crea una corriente de aire adicional para mejorar la circulación del aire. Y la gama de convectores puede incluir dispositivos con el mismo tamaño de intercambiador de calor pero con diferentes alturas: los más altos son más eficaces pero también ocupan más espacio. El intercambiador de calor de estos convectores suele estar situado en la parte inferior, más cerca del suelo. El convector sin cubierta no tiene cubierta o sólo sirve para fines decorativos – para enmascarar el intercambiador de calor y protegerlo de daños.

Por cierto, tanto la cubierta funcional como la carcasa decorativa del convector no se calientan tanto como, por ejemplo, la superficie del radiador. Esto hace que los convectores sean seguros para las personas, incluidos los niños, ya que no pueden quemarse con la carcasa del aparato.

Las carcasas de los convectores suelen ser de acero independientemente del tipo de intercambiador de calor: acero, cobre o cobre . El acero es fácil de pintar, por lo que los clientes tienen la posibilidad de pedir el modelo en cualquier color de la paleta del fabricante. Los convectores de pared también pueden estar hechos de diferentes materiales, a veces sorprendentes, como la madera. No hay nada sorprendente en estos experimentos, ya que la carcasa no está diseñada para calentar radiantemente la habitación y, por lo tanto, basta con dotar al convector de salidas de aire en la carcasa para un funcionamiento normal.

El convector suele estar cubierto por una rejilla que impide la circulación del aire, pero también evita que entren objetos extraños en el aparato y distribuye el aire caliente. La rejilla puede dirigir el aire hacia arriba o hacia los lados, según el diseño de los orificios de la rejilla.

Los convectores de pared y de suelo pueden ser rectos o acodados, según las posibilidades de fabricación.

Los modelos montados en la pared se montan con soportes, los modelos montados en el suelo se montan sobre pies especiales. A la hora de instalar el aparato, hay que tener en cuenta su posición en el espacio – es importante seguir ciertas reglas. El convector no debe estar ni demasiado alto ni demasiado bajo sobre el suelo, de lo contrario su eficacia se vería mermada. Si el convector se va a instalar en una habitación con un suelo solado antes de echar el solado, se debe tener en cuenta la capa de solado prevista para evitar que el suelo esté demasiado cerca del aparato una vez finalizados los trabajos.

ELEMENTO CALEFACTOR

El intercambiador de calor es el elemento básico de funcionamiento del convector. Es donde se lleva a cabo la transferencia de calor desde el medio de transferencia de calor al aire. Los intercambiadores de calor están disponibles en varias construcciones y materiales, en función de sus especificaciones y costes. Por ejemplo, los intercambiadores de calor hechos completamente de acero, cobre o una combinación de cobre y aluminio son comunes.

El tipo más común de bobina convectora es el laminar. Por regla general, se trata de un tubo con una serie de cuchillas fijadas en él. El medio de transferencia de calor fluye a través de la tubería y el calor del medio se transfiere a las placas. El aire, a su vez, fluye entre las filas de aspas y se calienta. La forma de unir las láminas y los tubos desempeña un papel importante, ya que los huecos entre las láminas y los tubos reducen su eficacia. Los tubos y las aletas de los intercambiadores de calor de acero pueden unirse mediante soldadura para garantizar una buena transferencia de calor. Los componentes del intercambiador de calor de cobre pueden conectarse mediante soldadura. Los intercambiadores de calor combinados con tubos de cobre y aletas de aluminio requieren un enfoque diferente, ya que estos materiales no pueden unirse mediante soldadura. Los intercambiadores de calor suelen tener forma de mandril: primero se deslizan las láminas sobre un tubo y luego se introduce en él un mandril con un diámetro de un metro más alto que el original. Esto expande el conducto e inserta las láminas en él. También es habitual el método de conexión sin mandril, en el que las láminas están diseñadas con manguitos que envuelven la tubería al pasar por las láminas.

Las formas de las láminas de los convectores con aletas también varían. Los convectores utilizan láminas lisas y estriadas. El relieve permite aumentar la superficie de la placa y, por tanto, una mayor capacidad de transferencia de calor. Las láminas pueden ser simples, en forma de U o incluso en forma de meandro. Las láminas de aluminio suelen ser finas y deben manipularse con cuidado para evitar que se dañen; las láminas arrugadas perjudican la aerodinámica en el punto de daño del intercambiador de calor. Las láminas de acero son más robustas.

La alternativa a los intercambiadores de calor de placas es el intercambiador de alambre disponible en la gama de convectores Isan . En lugar de láminas, se utiliza alambre de cobre, conectado al tubo de cobre y trenzado de forma especial. Este intercambiador de calor resulta robusto y eficaz, pero es más caro que los intercambiadores de placas.

Los tubos, que forman la base del intercambiador de calor, también pueden variar. Por lo general, los convectores utilizan tubos de sección redonda, ya que esta forma les confiere una gran resistencia debido a la distribución equitativa de la presión en todas las zonas del tubo. Algunos modelos están equipados con intercambiadores de calor con tubos de otras formas, por ejemplo, ovalados, etc. d. El material de los tubos es de gran importancia. Los convectores de acero utilizan tubos lo suficientemente gruesos como para soportar altas presiones y a menudo pueden instalarse en sistemas de calefacción abiertos debido al grueso grosor de las paredes, la corrosión de estos modelos es menos destructiva para los dispositivos que, por ejemplo, los radiadores de acero de paredes finas, que no pueden utilizarse en sistemas abiertos . Las tuberías de cobre tienen una superficie interna más lisa que las de acero, por lo que tienen una mayor capacidad de flujo y tampoco son propensas a la corrosión. Sin embargo, los intercambiadores de calor de tubos de cobre deben protegerse contra los efectos del agua clorada, que los daña.

TEMPERATURA A VOLUNTAD

Los convectores se caracterizan por tener un volumen de depósito pequeño en comparación con los radiadores el agua llena sólo los tubos del intercambiador y la velocidad de circulación del portador de calor debe ser alta para garantizar la transferencia de calor y, por tanto, la capacidad térmica del aparato. el alto flujo del medio de transferencia de calor a través del dispositivo protege el convector de la congelación cuando las ventanas están abiertas – el agua no tiene tiempo suficiente para enfriarse hasta el punto de convertirse en hielo. El gran diámetro de la tubería y la ausencia de ramificaciones de tipo radiador descartan prácticamente la posibilidad de que haya bolsas de aire.

Sin embargo, los convectores son fáciles de regular su rendimiento. Si se corta el flujo de agua hacia el aparato, éste se enfriará muy rápidamente y dejará de calentarse. Por eso los convectores funcionan bien con válvulas termostáticas que permiten fijar la temperatura ambiente deseada y mantenerla en ese nivel sin ninguna intervención humana. En los convectores se utilizan válvulas termostáticas de gran capacidad de flujo para evitar que los accesorios creen una resistencia hidráulica importante a la entrada del aparato y reduzcan así la eficacia de la calefacción. Al igual que los radiadores, los convectores pueden equiparse con válvulas termostáticas con diferentes tipos de cabezal termostático estándar, a distancia, con control electrónico, etc. . d. . Los fabricantes de convectores pueden equiparlos con válvulas termostáticas ya de fábrica o dejar esto en manos del cliente, equipando los modelos con espigas sin válvulas.

Algunos convectores tienen la posibilidad de ajustar la potencia debido a su diseño – en el interior del cuerpo de tal modelo hay un amortiguador que se puede poner de nuevo y se utiliza para cerrar el aire caliente si es necesario. Pero a diferencia de una válvula de expansión termostática, la compuerta requiere un manejo manual.

EN INVIERNO Y EN VERANO…

Los convectores pueden utilizarse no sólo para la calefacción sino también para la refrigeración. En lugar del medio de transferencia de calor, se llenan con el refrigerante agua o líquido especial del refrigerador. Un mismo convector puede tener una tarea diferente en distintas estaciones: calentar en invierno, refrigerar en verano; calentar en verano; refrigerar en verano; o calentar en invierno. Es cierto que no todos los convectores se adaptan a esta versátil aplicación, y los fabricantes suelen especificar si los distintos modelos pueden utilizarse para refrigerar.

Para pasar de un modo a otro, el convector se vacía y se rellena con el líquido adecuado. Sin embargo, también hay modelos que tienen circuitos de calefacción y refrigeración integrados y no conectados entre sí. Si cambias de régimen, basta con desconectar la circulación en un circuito y conectar el otro. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los convectores tienen una capacidad de refrigeración significativamente menor que la de calefacción, por lo que cuando se diseña con refrigeración convectiva es importante hacer cálculos basados en las necesidades de refrigeración, ya que no es difícil reducir la capacidad de calefacción. Además, el convector no puede funcionar en modo natural para enfriar, por lo que todos los modelos con soporte de refrigeración están equipados con ventiladores.

puede formarse condensación en las bobinas de los convectores cuando funcionan en modo de refrigeración. En los modelos de pie, la humedad se acumula en el fondo de la caja y debe ser drenada. Por ello, estos convectores suelen estar equipados con un sistema de drenaje de condensados.

PARA ESTAR LIMPIO

Un gran volumen de aire pasa por el convector cada día, y con él, el polvo y otras impurezas. Una vez en el interior del aparato, tienden a depositarse en las lamas y otras superficies internas y, con el tiempo, pueden volver a pasar a la corriente de aire. Para evitar que el convector se convierta en una fuente de suciedad, debe limpiarse periódicamente por ejemplo, con una aspiradora, que extrae el polvo de los huecos entre las lamas . Algunos modelos tienen la carcasa y la rejilla fijas, otros son desmontables y, por el contrario, permiten limpiar el interior del aparato. Cabe señalar que los intercambiadores de calor laminares sobre todo los que tienen cuchillas moleteadas son más susceptibles a la contaminación que los intercambiadores de alambre, cuyo polvo casi nunca queda atrapado en el alambre, sino que permanece en el fondo, donde puede aspirarse fácilmente.