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Los sistemas de calefacción cumplen la misión de controlar la temperatura mínima de lo que denominamos local, por el contrario, los sistemas de refrigeración controlan su temperatura máxima. Para que esto sea posible, una instalación de calefacción y/o refrigeración estará integrada, al menos por los tres subsistemas siguientes: Producción, Distribución y emisión.
Estas instalaciones pueden clasificarse con arreglo a diversos criterios, siendo algunos de los usuales los siguientes:
a- Por su grado de concentración: unitaririas, individuales y centralizadas.
b- Atendiendo al modo de producción del calor o frio: calderas, bombas de calor, electricidad, energía solar, etc
c- En función del fluido calo portador empleado: aire, agua, vapor y fluidos térmicos.
d- En función del trazado y diseño de la red de interconexión de las unidades terminales: monotubo, bitubo, retorno directo, retorno invertido, colectores, etc.
Por lo expuesto, para combatir las cargas de calefacción y/o refrigeración de un local es preciso enviar al mismo un determinado caudal de agua a temperatura adecuada, que será función de lo que denominamos carga térmica y tipo de unidad terminal empleado, ósea necesidad de salto térmico.
1.- Unidad de Producción:
Normalmente para la generación de agua caliente se utilizan calderas de acero o de fundición de hierro que emplean combustibles muy diversos: gas natural, gasóleo, combustible sólido, electricidad. Cualquiera de estos sistemas son capaces de proporcionar agua a gran temperatura, en torno a 100 grados centígrados. Los emisores trabajan a temperaturas muy inferiores.
Para la generación de agua fría se utilizan generalmente enfriadoras de agua cuando es solo frio o como productoras de frio y calor (bomba de calor). En el ciclo de frio se suelen conseguir temperaturas de salida del agua de 5/10 grados, mientras que en el ciclo de calor las temperaturas se sitúan entre los 35 y 55 grados.
2.- Distribución:
2.1.- Sistemas de calefacción por radiadores bitubo.
En este sistema, los radiadores están montados en paralelo, por lo que el agua llega a cada radiador desde la caldera retorna directamente a ella. En este tipo de instalación la temperatura del agua que entra en los radiadores es prácticamente la misma, consiguiéndose significativo equilibrado de la instalación.
Este sistema se materializa mediante dos tuberías, una de ida y otra de retorno, donde se conexionan los radiadores.
Los denominados de retorno directo, el tubo de retorno parte del último radiador y recoge en su recorrido las salida de los radiadores contiguos sucesivamente hasta la devolución a la caldera. En los radiadores más cercanos a la caldera, el recorrido del agua es menor y consecuentemente su pérdida de carga también, necesitando regular el caudal de agua, mediante el empleo de los denominados detentores (válvula reguladora de caudal).
Cuando se construye con retorno invertido, el tubo de retorno parte del radiador más cercano a la caldera y en sentido de la alimentación llega a la caldera. Los recorridos a cada radiador son similares en longitud total, por lo tanto la perdida de carga es similar y su equilibrado casi automático.
La entrada de agua al radiador siempre debe efectuarse por la parte superior y su salida por la parte inferior si es posible con las conexiones en un mismo lado. En instalaciones de mucho recorrido o con paneles muy grandes debe realizarse en lados opuestos para un mayor aprovechamiento de la disipación de calor, para que este no pierda potencia.
Con el objetivo de obtener una buena regulación del caudal de agua que entra en los emisores, se instalan en la entrada de cada uno de ellos una llave de regulación, se instala además un detentor regulador a la salida del agua.
2.2.- Sistemas de calefacción por radiadores monotubo.
En este sistema los radiadores están instalados en serie, el retorno del primer radiador es la entrada del siguiente, al final del recorrido retorna a la caldera.
Las temperaturas del agua son distintas en cada emisor, con lo cual se sobredimensiona para compensar el descenso de temperatura. Este sistema está condicionado por su longitud y numero de radiadores, se aconseja no superior a 6 unidades, aunque bien equilibrados se pueden construir de mayor cantidad.
Este sistema es necesaria una llave especial para sistema monotubo, esta hace que parte del agua de entrada se distribuya por todo el emisor y el resto se dirija directamente al retorno (salida del emisor).
Este sistema es muy práctico para viviendas de pequeña dimensión, y poco impacto de conducciones en la vivienda.
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