Radiadores y sus tipos

Tipos de sistemas de radiador y caldera

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Un sistema de calefacción y caldera es el tipo más común de sistema de calefacción en climas fríos de invierno. Todos los sistemas de calderas utilizan agua caliente para calentar la casa.

Hay dos tipos principales de calderas: vapor y agua caliente (también conocidas como hidrónicas), que transmiten el calor a las habitaciones.

En general, los sistemas de calefacción de calderas son limpios, efectivos y confiables, y las calderas más nuevas pueden ofrecer una excelente eficiencia energética.

Los radiadores ofrecen un calentamiento suave y uniforme.

Cómo saber si tienes vapor o agua caliente

Si vives en una casa antigua con radiadores, es posible que tengas un sistema de calefacción de vapor o de agua caliente, dependiendo de la edad de la casa.

Hay una forma fácil de identificar el tipo de sistema. Mira los radiadores, si cada radiador tiene solo un tubo conectado, tienes un sistema de vapor de un solo tubo, el tipo más común de calor de vapor.

Si tus radiadores tienen dos tuberías, es posible que tengas vapor de dos tuberías o un sistema de agua caliente. Para determinar cuál, comprueba la caldera. 

Las calderas de vapor generalmente tienen un vidrio vista, un tubo de vidrio transparente o un frasco unido a la caldera en un lugar visible. El nivel de agua en la mirilla indica cuánta agua hay en el sistema. 

Una caldera de agua caliente no tiene una mirilla, pero sí tiene un tanque de expansión, un recipiente de metal con bulbo conectado a la caldera con tuberías. Este es un dispositivo de seguridad que absorbe la presión en el sistema creado por el ciclo de calentamiento del agua. 

La mayoría de las calderas de agua caliente que datan de la década de 1950 y posteriores también tienen una o más bombas eléctricas de circulación de agua montadas en o cerca de la caldera.

caldera de agua caliente
El tanque de expansión de la caldera se encuentra en los sistemas de calderas de agua caliente.

Cómo funcionan los radiadores

Todos los sistemas de radiadores proporcionan calor a través de dos procesos: intercambio de calor y convección natural. El intercambio de calor es la transferencia de calor de una fuente de calor o material a otra. 

En un sistema de radiadores, la fuente de calor, ya sea gas, aceite o electricidad, calienta un intercambiador de calor en la caldera. El intercambiador de calor, a su vez, calienta el agua de la caldera. Desde allí, el agua (o vapor) viaja a los radiadores y transfiere su calor al material del radiador, que generalmente es de metal, un buen conductor de calor.

El radiador luego transfiere su calor al aire, y ahí es donde entra en juego la convección. La convección térmica se basa en la ley natural de que el aire caliente sube y el aire frío cae. 

A medida que el radiador calienta el aire a su alrededor, ese aire caliente sube y baja a la habitación. Al mismo tiempo, el aire de la cámara fría cae al suelo y se dirige hacia la parte inferior del radiador, donde se calienta. 

Esta rotación de calor y frío naturalmente calienta la habitación sin necesidad de ventiladores de circulación u otros medios mecánicos.

Radiadores de vapor

Muchos de los edificios de apartamentos antiguos todavía tienen radiadores de vapor en parte porque los sistemas de vapor calientan los edificios de varios pisos de manera efectiva y eficiente, de manera tan efectiva que los apartamentos en los pisos superiores a menudo tienen demasiado calor y los ocupantes tienen que abrir las ventanas para mayor comodidad.

Radiadores de vapor
Radiador de vapor de un tubo.

En un sistema clásico de vapor de una tubería, la caldera en el sótano calienta el agua hasta que se convierte en vapor. El vapor sube a través de las tuberías del edificio y en cada radiador, se desplaza el aire dentro del radiador, forzándolo a salir a través de una válvula de aire.

El vapor transfiere su calor al radiador y, al enfriarse, vuelve a convertirse en agua (llamado condensado). El agua gotea por las paredes interiores de las tuberías a través de la gravedad y regresa a la caldera, donde el proceso comienza de nuevo.

Radiadores de agua caliente

Los radiadores de agua caliente vienen en muchas formas, tamaños y configuraciones, pero la mayoría se pueden agrupar en uno de estos dos tipos principales.

  1. Los radiadores estándar son los radiadores montados en la pared que han evolucionado a lo largo de los años, desde cascos de hierro tipo parrilla a elegantes paneles de metal e incluso elegantes toalleros y colgadores artísticos de pared.
  2. Los radiadores de zócalo o convector son secciones rectas de tubería de cobre equipadas con numerosas placas de metal delgadas, llamadas aletas. Las aletas funcionan igual que los recipientes metálicos de los radiadores estándar, pero solo miden unos centímetros cuadrados. 

Los convectores se pueden montar en una pared cerca del piso, o se pueden colocar en el piso y están cubiertos por una rejilla metálica.

Radiador estandard
Radiador de agua caliente estándar moderno. Son unidades planas, que abrazan la pared.

Todos los radiadores de agua caliente estándar tienen una tubería de entrada y una tubería de salida, y muchos tienen algún tipo de control de temperatura para ajustar el flujo de agua caliente a través del radiador y, por lo tanto, el calor que emite. 

Los convectores son simplemente tubos continuos con secciones de aletas y típicamente no tienen controles de temperatura individuales; en su lugar, son controlados por un termostato, generalmente como parte de un sistema de calefacción multizona.

Convector de agua caliente
Convector de agua caliente.

Calefacción de suelo radiante

El calor de suelo radiante es una variación del radiador que utiliza una caldera de agua caliente y un tubo flexible para distribuir el agua caliente.

En el suelo radiante el tubo se serpentea hacia adelante y hacia atrás sobre la base del piso y luego se encajona, o se sujeta al lado inferior del contra suelo de madera.

suelo radiante
Calefacción de suelo radiante.

En este sistema, el suelo en sí mismo actúa como un radiador, creando un calor suave y uniforme en toda el área del suelo que se eleva a través de la habitación. También calienta ligeramente los muebles y otros objetos, lo que hace que el efecto de calefacción general sea más uniforme que con la mayoría de los otros tipos de calefacción.

Los tubos radiantes también se pueden instalar en paneles de pared especiales para calentar baños y otros espacios pequeños.

Tipos de calderas de agua caliente

Al igual que los hornos, las calderas de agua caliente vienen en tipos estándar y de alta eficiencia. Actualmente, las calderas deben ser al menos un 80 por ciento eficientes, lo que significa que el 80 por ciento de la energía que consumen se usa para calentar el agua y el 20 por ciento se desperdicia.

Las calderas estándar suelen oscilar entre el 80 y el 88 por ciento de eficiencia. Las calderas de alta eficiencia son más del 88 por ciento eficientes y generalmente ofrecen 90 por ciento o más de eficiencia.

Estos números son para calderas de gas; Las calderas de aceite son un poco menos eficientes en general.

La principal diferencia entre las calderas convencionales y las calderas de alta eficiencia es la forma en que tratan los gases agotados del quemador principal, que contienen mucho calor. 

Con una caldera convencional, todo el escape del quemador de la caldera sube por una chimenea de metal y sale por el techo, y todo su calor se desperdicia. 

Las calderas de alta eficiencia recirculan en el escape, utilizando su calor para precalentar el agua fría en el sistema cuando regresa a la caldera. En el proceso de recaptura de este calor, los gases de escape se enfrían lo suficiente como para ser ventilados a través de una chimenea de plástico (no de metal).

Caldera de alta eficiencia
Caldera de condensación de alta eficiencia.

Un subproducto de este proceso de recirculación es un agua ligeramente ácida que debe drenarse del sistema, también a través de una tubería de plástico. 

A medida que los gases de escape se enfrían, el vapor de agua (un subproducto natural de la combustión) se condensa y se convierte en agua líquida. Esta es la razón por la cual las calderas de alta eficiencia suelen denominarse calderas de condensación.

Otra característica de eficiencia de muchas calderas de alta eficiencia es la combustión sellada. En una caldera convencional, el aire para la combustión (que funciona con el quemador de gas) se extrae del aire del interior de la sala, alrededor de la caldera, que es aire calentado técnicamente.

Las calderas de alta eficiencia con combustión sellada extraen el aire de combustión del exterior a través de un tubo de admisión. El interior con calefacción tiene un costo de energía; el aire exterior no lo tiene. Por lo tanto, la combustión sellada ayuda a aumentar la eficiencia general de una caldera.

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