En la estación fría, se proporciona un microclima confortable en el hogar mediante sistemas de calefacción centralizados o individuales (autónomos) que incluyen un sistema de calefacción o productos de suministro de energía. Según el método de transferencia de calor con el ambiente, los calefactores domésticos pueden dividirse en dos tipos
- Radiadores, que transfieren el calor por radiación (transferencia de calor radiante); y
- Convección, que transfiere el calor mediante un flujo de calor en movimiento (transferencia de calor por convección).
Calefactores convectores en el interior de la vivienda.
Los sistemas de calefacción basados en la transferencia de calor por convección se denominan convectores. Los convectores compiten con éxito con los sistemas de calefacción por radiadores, no sólo como calefactores locales, sino también a la hora de producir confort en locales con mayor número de metros cúbicos.
Tabla
Principio de funcionamiento.
El término «convección» (del lat. Convekti o-Transferencia) describe el proceso de transferencia de la energía interna de una sustancia en corrientes o chorros. En el aire calentado, el peso específico es menor que el peso del frío, por lo que el calentamiento local facilita que las capas inferiores de aire de la zona de calentamiento asciendan a la parte superior y transfieran energía térmica, mientras que las capas superiores de la masa de aire son más pesadas y comienzan a desplazarse hacia abajo. Las múltiples iteraciones de este proceso, denominadas ciclos o circulación del aire, constituyen el principio físico de la transferencia de calor por convección. En la práctica, la transferencia de calor por convección se lleva a cabo en un calentador, cuyo cuerpo está equipado con perforaciones para el flujo sin obstáculos de aire frío desde abajo y la salida de aire caliente desde arriba. El calentamiento del aire frío requiere un elemento calefactor colocado en el cuerpo de la caja.
Esquemas de transferencia del volumen de aire durante el funcionamiento del convector
El proceso de circulación del convector se produce según el siguiente esquema
- Calentamiento del aire entrante en el cuerpo.
- Al reducir los parámetros de densidad, el ambiente de aire calentado se abre paso a través de los orificios de la tapa y el panel frontal de la caja.
- En la hullbox se crea un peculiar vacío de aire. La hullbox se llena dinámicamente de aire frío procedente de la habitación mediante perforaciones en la parte inferior de la caja.
El procedimiento de intercambio de aire con flujo de convección circulante continúa hasta que la habitación alcanza el equilibrio de temperatura total, es decir, se calienta a la temperatura especificada deseada. En ausencia de una fuente externa de entrada de aire caliente en el ambiente, este proceso se produce de forma natural y se denomina convección natural (circulación natural). A menudo, se coloca un ventilador debajo de la parte calentada del calefactor para activar el intercambio de aire. En este caso hablamos de convección obligatoria (circulación), que ayuda a acelerar el calentamiento de la habitación.
Estructura.
Principales elementos funcionales y auxiliares de un calefactor convector.
Este diagrama muestra los principales elementos funcionales y auxiliares de un calefactor convector integrado en el suelo. Los elementos principales incluyen.
- 1-Cubierta decorativa que forma el flujo de convección y al mismo tiempo protege el intercambiador de calor y la carcasa de golpes no autorizados de objetos extraños.
- 5-Intercambiador de calor ensamblado con tubos de cobre y capas de aluminio.
- 6-Caja metálica;.
- 7-Dos racores para la conexión del agua refrigerante.
Los elementos auxiliares incluyen
- 2-Rieles de acabado;.
- 3-Módulo con ventilador centrífugo.
- 4-Tapa para enmascarar la unidad de refrigerante al intercambiador de calor.
- 8-Sujetadores para fijación al suelo.
- 9-Suministro de tubos externos con orificios para el intercambio de calor y refrigerante.
Ventajas e inconvenientes de uso
Las ventajas del uso de intercambiadores de calor con transferencia de calor por convección pueden atribuirse a los siguientes factores
- Calentamiento rápido y uniforme de la habitación (a diferencia de los radiadores, que tienen que calentarse primero para que las superficies calientes empiecen a irradiar calor al entorno).
- Posibilidad de ajustar el modo de funcionamiento al establecer una temperatura de funcionamiento específica.
- La baja temperatura de la cubierta del convocador minimizó el riesgo de quemaduras al respecto. Esto es especialmente importante para las familias con niños pequeños.
- La carcasa del aparato armoniza con el interior de cualquier estilo.
Las desventajas incluyen.
- Calentamiento vertical desigual de las habitaciones. El gradiente de temperatura del ambiente a la altura del crecimiento humano, conocido como diferencia natural de temperatura, oscila entre 3 y 10 grados. En este sentido, la calefacción convencional es inferior a la radiación, con gradientes de temperatura que no superan los 3 grados. El siguiente diagrama ilustra una comparación de la relación entre los modos térmicos por convección y por radiación.
Relación entre la diferencia de temperatura por convección y por radiador
La dispersión vertical de la temperatura depende de la posición de las perforaciones con respecto a la salida del flujo de aire calentado. La colocación tradicional de las perforaciones en la tapa del cuerpo de la caja del calefactor sirve para aumentar la diferencia de temperatura y, por lo tanto, es preferible colocar el hueco de la salida del flujo caliente en la cabeza delantera. En este caso, la distribución del aire caliente será más uniforme.
- El chorro de aire circulante recoge las partículas de polvo más pequeñas que podrían ser perjudiciales para la salud de los ocupantes. La eficacia de la calefacción se reduce al depositarse sobre los elementos del aparato.
Clasificación.
Las diferentes modificaciones estructurales de los dispositivos para la calefacción de locales por métodos de convección son casi idénticas, ya que sólo dos elementos principales son suficientes para su función
- Dispositivos de calefacción para el calentamiento local del aire frío entrante — intercambiadores.
- Un cuerpo con perforaciones o barras para formar un flujo saliente de aire caliente.
El siguiente diagrama muestra la disposición de un calentador intercambiador de calor con tuercas de placa dentro de una caja combiadora con tapa.
Disposición de un calefactor de caja de convección con tapa
La clasificación de los aparatos de convección se realiza según una serie de funciones específicas, por lo que cada agrupación está dotada de ventajas e inconvenientes que los consumidores potenciales tienen en cuenta a la hora de elegir un calefactor.
Las principales funciones de las clasificaciones de convección son
- Tipo de energía (tipo de energía consumida);.
- Método de instalación.
Según el tipo de consumo energético, los calentadores de aire por convección son
Eléctricos.
En los calentadores de aire eléctricos, la electricidad de la red doméstica o industrial sirve de portador de energía; el elemento principal de trabajo que convierte la tensión de red de 220 o 380 V es el calentador montado en la caja. Se consideran las principales ventajas de la calefacción eléctrica para transportistas.
- Su función sólo requiere electricidad, por lo que debe tener aplicabilidad doméstica. Debe cumplir los parámetros correspondientes de la red eléctrica del transportador.
- Gama de diferentes modelos, desde calentadores locales hasta baterías calefactoras.
- Sencillez de puesta en marcha — todos los aparatos de fábrica, basta con incluir una horquilla en la toma de corriente para ponerlos en marcha.
- Posibilidad de instalar automatismos de control para regular la temperatura del aire de calefacción.
- Los dispositivos son altamente eficientes, alcanzando el 95%.
La temperatura de los elementos calefactores de la convección eléctrica no supera los 100° C. Esto se puede atribuir a la ventaja de estos modelos en comparación con otras construcciones de calentadores, utilizando calefacción en espiral o alta de varios cientos de grados. Las bajas temperaturas permiten la convección cerca de superficies de madera u otras superficies peligrosas para el fuego sin riesgo de ignición.
Colocación segura del piloto eléctrico en la habitación
Entre los aspectos negativos de la convección eléctrica se pueden distinguir dos factores
- Potencia insuficiente para su uso en locales de gran cubicación.
- Elevados costes de funcionamiento asociados a las tarifas eléctricas.
La electroconvección más popular entre los usuarios domésticos son los productos de los siguientes fabricantes.
- Timberk;.
- Neurot;.
- Novo;.
- Ballu;.
- dantex;.
- Gerlantam.
De gas.
Los calentadores de gas utilizan el calor procedente de la combustión de gas licuado (propano o mezcla de propano y butano) o comprimido (metano). Se recomienda económicamente el uso de metano para la compresión del arranque. La convección de gas aún no está bien distribuida en nuestros mercados.
Los siguientes modelos de convección a gas son los más populares en el mercado nacional.
- Gorenje Mora, que funciona con gas licuado y natural.
- Hosseven HDU-3 de pared.
- Modelo turco Alpine Air NGS Wall Performance.
Agua
El intercambiador de calor de un calentador de agua obtiene energía del agua caliente que circula por sus tubos interiores. La convección de agua está muy extendida en la construcción residencial porque los calentadores de agua pueden consumir agua calentada por calderas de diferentes combustibles.
Entre los aspectos negativos, se observan las siguientes situaciones en el uso de calentadores de agua
- Se pierde eficacia en habitaciones de más de 3 metros en comparación con los radiadores tradicionales de calefacción central.
- La convección fuerte no se recomienda para alojamientos con niños pequeños o personas inmunodeprimidas, ya que el flujo de calor por convección es esencialmente una corriente de aire.
Las ventajas innegables son
- En interiores donde la colocación de radiadores viola el estilo artístico de la situación, aumenta la demanda de modelos de agua con calefacción por convección.
- Disponibilidad de agua caliente como vector energético.
Instalación de flloor en salas de suministro de agua.
Convección de la energía del agua se produce en diferentes actuaciones de instalación. Los siguientes fabricantes son los más populares de las marcas rusas y extranjeras
- Isotherm;.
- Techno;.
- Eva;.
- KCK;.
- Varmann;.
- Mollenhof.
El método de instalación distingue entre
- Construidos en zonas de convección dentro del SUELO en lugar de abarrotar el espacio interior.
- Dispositivos de suelo con ruedas y patas. Se colocan donde llega el WIR eléctrico.
- Dispositivos de pared;.
- Aspiradores de convección con una altura inferior a 20 cm. Las habitaciones con ventanas panorámicas son muy solicitadas.
El funcionamiento normal de los aspiradores de convección requiere una circulación de aire sin obstáculos. Por ejemplo, está prohibido cubrirlo con algo que no sea una toalla para secarlo. De lo contrario, el aparato fallará rápidamente.
Convector giratorio en armonía con la vidriera panorámica
Instalación.
Para la colocación del convector como parte del sistema de calefacción, se realizan los siguientes trabajos
- Colocación y fijación de la carcasa en el lugar del calefactor fijado por el cliente (paredes, espacio en el suelo, techo).
- Instalación de intercambiadores de calor, ventiladores y otros elementos en la caja del convector.
- Instalación de refuerzos de cierre, termostatos u otros elementos de regulación del régimen de temperatura del flujo de calor saliente.
- Conexión al sistema de calefacción.
En relación a las diferencias constructivas entre convección por agua y eléctrica, se realizan una serie de tareas para la puesta en marcha de sus viviendas según diferentes algoritmos.
De agua.
Esquema de conexión del convector de agua al sistema de calefacción.
Este esquema muestra el circuito de un sistema convencional de calentamiento de agua por convectores, utilizando los siguientes elementos de conexión con el tubo ascendente del sistema de calefacción autónomo o central existente (este esquema es válido tanto en construcción abatible como en suelo)
- 1-Válvula de cierre-regulación;.
- 2-Acoplamiento con roscas exteriores.
- 3-Acoplamiento con roscas internas.
- 4-Tubo de polipropileno.
- 5-Termostato;.
- 6-Zona general del convector (caja y tapa no mostradas).
Cuando se instalan modelos abatibles en las paredes, se taladran agujeros para fijar los soportes de los que cuelgan los calefactores; en el caso de los modelos empotrables en el suelo, la carga de trabajo es mucho mayor, ya que es necesario preparar el espacio empotrado para colocar la caja del cuerpo del convector.
Electricidad.
El convector eléctrico puede colgarse de la pared con ganchos de fijación especiales o montarse en el suelo apoyando pies con ruedas. En este caso, deben seguirse las siguientes recomendaciones
- La altura mínima desde la parte inferior del convector hasta la superficie del suelo es de 20 cm.
- La distancia mínima del enchufe al cuerpo del convector es de 35 cm.
Convector Gaza. Vídeo.
Cómo organizar la calefacción económica de un garaje o casa en el gas licuado dice el siguiente video.
En el pasado, la práctica de la utilización de sistemas de calefacción por convección de los ciudadanos soviéticos fue desacreditado por el fracaso de las estructuras con agua refrigerante excesivamente contaminado y convección eléctrica en la carretera de calefacción central. El desarrollo de estructuras individuales y la creación de sistemas de calefacción autónomos, así como el aumento de la resistencia a la corrosión de los materiales de las tuberías, influyeron positivamente en la reputación de las calefacciones de convección. Se convirtieron en una alternativa adecuada a los aparatos de radiador, no inferiores en precio ni como calefacción.
Fecha de actualización: 11-20-2023
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