lunes, 31 de marzo de 2014

Calefacción Radiante



La calefacción radiante consiste en un serpentín caliente empotrado en el piso, el techo o los muros. En el sistema más común se hace circular agua caliente a través del serpentín empotrado. Se han realizado instalaciones con duetos de aire caliente, tubos de vapor o elementos de calefacción eléctricos.






 Para la calefacción radiante no suelen emplearse ductos de aire caliente. En una variante, llamada sistema perimetral de calefacción con aire caliente, se hace circular éste por el perímetro de la estructura antes de descargarlo en los recintos a través de las rejilla.

Los serpentines embebidos en las losas de pisos de concreto o en los plafones de yeso y en los muros no deben estar roscados. Las tuberías de metales férreos deben soldarse, y las juntas de las tuberías metálicas no ferrosas deben unirse con soldadura blanda. Los dobleces de retorno deben efectuarse con un doblador de tubos y no con accesorios (como codos, etc.), con el fin de evitar las juntas. Todos los tubos deben someter- se a una prueba hidrostática de por lo menos tres veces.

Sistema de calefacción al vacío



Sistema de calefacción al vacío. Es similar al sistema de vapor a presión con bomba de retorno para el condensado. La diferencia principal es que en el sistema de vapor a presión se puede eliminar el aire de los tubos y radiadores al abrir ventilas termostáticas. El sistema al vacío opera usualmente a una presión de caldera inferior a la atmosférica. Por tanto, la bomba de vacío debe extraer los elementos no condensables de la tubería y los radiadores y descargarlos al aire. En la figura se muestra esquemáticamente el funcionamiento de una bomba de vacío.



Esta unidad colecta el condensado en un tanque mientras una bomba hace circular el agua a través de un conductor (1), que succiona el gas no condensable para crear el vacío requerido. El lado de descarga de la boquilla del conductor se encuentra a una presión superior a la atmosférica. Así, un sistema automático de control permite que el gas no condensable escape hacia la atmósfera conforme se acumula, y el exceso de condensado retorna a la caldera cuando alcanza cierto nivel en el tanque.

Los sistemas de vacío se dimensionan usualmente para una caída total de presión que va de 0.25 a 0.5 lb/puig2. En los sistemas de largo recorrido (unos 60 m) se usa 0.5 Ib/puIg2 de caída total de presión para reducir los calibres de la tubería.

sábado, 29 de marzo de 2014

Calefacción perimetral con aire



Este tipo de calefacción es usual en estructuras sin sótano, en las cuales la losa de concreto del piso se halla directamente sobre el suelo. La disposición general es como sigue: el calentador descarga aire caliente en dos o más ductos radiales situados bajo el piso y que alimentan un dueto perimetral. Las rejillas de piso se localizan igual que en un sistema ordinario de calefacción por aire caliente, con collarines conectados al dueto perimetral. 







 A fin de prevenir pérdidas excesivas de calor hacia fuera, es aconsejable instalar un aislante impermeable rígido entre el dueto perimetral y el muro exterior.

Sistemas de Calefacción a base de aire caliente

Los sistemas de calefacción a base de aire caliente suministran calor a los locales introduciendo en ellos aire a temperatura superior a la ambiente; la cantidad de calor añadido por el aire debe ser por lo menos igual a la requerida para compensar las pérdidas.

Los sistemas de gravedad (sin ventilador) son poco prácticos porque dependen de la diferencia entre la densidad del aire caliente suministrado y la del aire más frío del local.

La resistencia al flujo de aire debe mantenerse en el mínimo, con ductos amplios y pocos cambios de dirección. El resultado suele ser un sistema de ductos poco estético.

En un sistema de aire caliente impulsado mecánicamente se mantienen mayores velocidades del aire, lo que permite usar ductos menores y lograr un mejor control. Para ese tipo de sistema:

q = 1.08 Q (Th — Ti)

donde:
Th = temperatura del aire que sale de la rejilla 
Ti = temperatura ambiente del local 
q = calor añadido por el aire, Btulh 
Q = pies3/ lmin de aire suministrados al local

 La ecuación 18-32 indica que cuanto mayor sea la temperatura del aire de descarga Th, menor cantidad de aire tendrá que manejarse. En instalaciones económicas, el aire de descarga puede tener temperaturas hasta de 77°C y los ductos son pequeños. En los sistemas de mejor calidad se maneja más aire con temperaturas de descarga de apenas 57 a 60 °C. Con una temperatura ambiente de 21°C se necesitará (77 — 21)/(57 — 21) = 1.55 veces más aire con el sistema de 57 °C que con el de 77 °C. No es recomendable reducir la temperatura del aire de descarga a menos de 57 °C, pues podrían generarse corrientes. Si la temperatura del cuerpo es de 36.3 °C, es difícil que el aire a 38 °C se note caliente. Si una persona se sitúa a unos cuantos metros de la rejilla de descarga, el aire ambiente a 21 °C, mezclado con el aire caliente de suministro, tendrá una temperatura menor de 36.6 oc al llegar a ella. Quizá la persona informe que nota una corriente.

Las rejillas de descarga deben disponerse de tal manera que soplen una cortina de aire caliente a lo largo de los muros y las ventanas frías o expuestas. Dichas rejillas deben estar cerca del piso, ya que el aire caliente, de menor densidad, se elevará y acumulará cerca del techo.

Las rejillas del aire de retorno deben situarse en el interior, cerca de muros no expuestos (salas de espera, guardarropas, etc.) y con preferencia en el plafón. Esto se hace por dos razones:

1. El aire caliente en todos los sistemas de calefacción tiende a ascender hacia el plafón. Esto crea
un gradiente de temperatura muy pronunciado entre el piso y el techo, a veces hasta de 5.5 °C. Al extraer el aire de retorno en el plafón se reduce el gradiente.

2. Es más económico, desde el punto de vista funcional, devolver el aire caliente a la planta de calefacción que usar el aire frío del piso.

Para ejemplificar el procedimiento se calcularán las dimensiones de los ductos de la estructura cuyas plantas se presentan en las figuras 18-4 y 18-5. Esta última muestra los locales elegidos para las rejillas de descarga e indica que el cuarto de calderas, con la planta calefactora, está en el sótano.

Conforme a la tabla 18-13, se requiere una planta calefactora con capacidad de 144 475 Btufh. Después
de consultar los rendimientos señalados por los fabricantes de calefactores de aire impulsado mecáni
camente, se eligió una unidad con capacidades de 160 000 Btu/h y 2010 pies3/min.

Si se empleara la capacidad total de 160 000 Btulh, la elevación de la temperatura del aire dentro del calentador sería, conforme a la ecuación 18-32: