Sumario general³n-I.curso_.pdf · Los radiadores están constituidos básicamente por recipientes de elevada superficie por los que circula agua caliente (calentada en una caldera

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Instalaciones de Calefacción1

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Objetivos .............................................................................................. 4

Conocimientos ....................................................................................... 5

Introducción .......................................................................................... 6

Contenidos generales ............................................................................ 6

Calefacción mediante radiadores ........................................................ 7

Tipos de radiadores .................................................................... 9

La conexión hidráulica ............................................................... 16

Montaje de radiadores ................................................................ 19

Cálculo de la potencia calorífica................................................. 31

Cálculo del número de elementos. El salto térmico..................... 38

Red de tuberías ................................................................................... 43

Modos de instalación.................................................................. 43

Cálculo de tuberías..................................................................... 48

Materiales empleados ................................................................. 52

Resumen de contenidos ......................................................................... 55

Autoevaluación ...................................................................................... 58

Respuestas de actividades . .................................................................... 61

Respuestas de autoevaluación ............................................................... 63

Sumario general

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Módulo: Instalaciones de Producción de Calor

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Al finalizar el estudio de esta unidad serás capaz de:

Conocer el sistema de calefacción por radiadores: su configuración, partes y compo-nentes fundamentales: tuberías y tipos de emisores; así como los criterios a seguir para la selección y correcto montaje de éstos.

Analizar distintas configuraciones de instalaciones de calefacción, seleccionando la más adecuada en función del ámbito de aplicación, las necesidades existentes, el límite económico y la normativa aplicable.

Diseñar la instalación de calefacción para una vivienda unifamiliar a partir de los planos constructivos de la misma, realizando los cálculos necesarios y seleccionando los principales componentes que la forman.

Objetivos

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aCONCEPTOSS

• Emisor de calor, radiador, llave de radiador, detentor, reducción, purgador.

• Sistemas bitubo y monotubo.

• Pérdida de calor, potencia calorífica, factores A, B y C.

• Instalación en superficie, instalación empotrada.

PROCEDIMIENTOS SOBRE PROCESOS Y SITUACIONESS

• Descripción y análisis funcional de los principales elementos de un sistema de cale-facción por radiadores.

• Elección del sistema de calefacción más adecuado en función del ámbito de aplica-ción, de las necesidades previstas y de criterios económicos.

• Planificación de la distribución de los distintos componentes que forman la instala-ción a partir del plano del local a calefactar.

• Selección y montaje de los componentes que forman una instalación de calefacción.

ACTITUDESS

• Apreciar la importancia del trabajo bien realizado.

• Valorar la aplicación de los distintos sistemas y configuraciones de las instalacionesde calefacción, analizando objetivamente sus ventajas e inconvenientes según elcaso.

Conocimientos que deberías adquirir

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Contenidos generales

¿Cuáles son los principales componentes de una instalación de calefacción? Como puedes suponer siempre será necesario un generador de calor (caldera, acumulador eléctrico...) que elevará la temperatura de un fluido (agua o aire); este fluido será distribuido mediante tuberías o conductos para finalmente llegar a los emisores de calor situados en el local a calentar: radiadores, suelo radiante, aerotermos, etc. Éstos son los elementos comunes a la mayoría de las instalaciones, pero cada sistema lleva implícitos una serie de elementos diferenciadores.

Las ventajas, inconvenientes y posibles configuraciones entre otros factores aconsejarán elegir uno u otro sistema en función de las necesidades y tipo de local a calentar, aten-diendo a criterios económicos y en ocasiones a gustos y preferencias personales, aunque debe tenerse en cuenta que estas últimas se basan muchas veces en conjeturas poco razo-nadas y nada objetivas.

En esta unidad estudiaremos el sistema de calefacción por radiadores, sus partes y compo-nentes fundamentales. Analizaremos su funcionamiento, diseño, montaje y los criterios a seguir para seleccionar los distintos elementos que lo componen.

Introducción

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Instalaciones de Calefacción 1

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Entre las múltiples utilidades que el fuego tenía en las civilizaciones primiti-vas figuraba la de calentar las cavernas donde los hombres vivían. El fuego permitió al género humano colonizar territorios con temperaturas ambiente muy bajas y modificar el microclima de sus viviendas.

Con el paso del tiempo los métodos para cambiar las condiciones de tempe-ratura que la naturaleza impone han ido lógicamente evolucionando. Son muchos y variados los métodos de calefacción que actualmente se utilizan. ¿Sabrías decir cuál es hoy por hoy el más utilizado?

El sistema de calefacción mediante radiadores es posiblemente el sistema más utilizado. ¿Quiere esto decir que sea el mejor? No necesariamente, pero es indudable que tiene al-gunas ventajas frente a otros sistemas.

Existen variados sistemas de calefacción aunque habitualmente la característica que dife-rencia a unos de otros, radica en la forma en la que se cede el calor del agua calentado en una caldera, al local que se desea calefactar.

En esta unidad didáctica estudiaremos las instalaciones de calefacción mediante los de-nominados radiadores.

Calefacción mediante radiadores

Fig. 1: Circuito básico de calefacción por radiadores.

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¿Conoces cómo funciona un radiador?

Los radiadores están constituidos básicamente por recipientes de elevada superficie por los que circula agua caliente (calentada en una caldera de la que sale con una temperatura próxima a los 80 ºC). El calor del agua se cede a través de las paredes del radiador al aire, más frío, del local que se quiere calefactar. En el recinto se crean entonces corrientes de aire por convención: el aire caliente, de menor densidad, asciende y desplaza hacia abajo al aire más frío. De ese modo se calienta todo el aire del recinto y el ciclo se repite hasta alcanzar una temperatura uniforme en todo el local.

Como es lógico teniendo en cuenta el nombre de estos emisores también producen emi-sión de calor mediante radiación, es decir a través de ondas.

Además de los radiadores y tuberías de distribución por las que circula el agua, com-ponentes fundamentales que estudiaremos en esta unidad didáctica (a las calderas se dedicará una unidad específica), existen otros de igual importancia que analizaremos en unidades posteriores. El conjunto de todos estos elementos deberá proporcionar un correcto funcionamiento de toda la instalación desde los siguientes puntos de vista:

Rendimiento, es decir, la energía que aprovechamos teniendo en cuenta el com-bustible gastado.

Seguridad, no olvides que la instalación forma un circuito cerrado en el que se va a calentar agua, con los consiguientes riesgos de aumento de presión, reventones y quemaduras por fugas.

Autonomía, una instalación será tanto mejor cuanto mas independientemente trabaje, sin la necesidad de realizar controles, maniobras y mantenimiento por parte de técnicos o del propio usuario.

Fig. 2: Corrientes de aire creadas por el funcionamiento de un radiador.

Aire Caliente

Emisor

Aire Frío

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Tipos de radiadores

La elección de un determinado tipo de radiador a la hora de montar un sistema de calefac-ción puede ser suponer un dilema debido a la gran cantidad de fabricantes y modelos exis-tentes. Además han de tenerse en cuenta condicionantes de tipo:

Técnico, cada radiador posee unas características técnicas diferentes como son la trans-misión de calor por superficie, el peso, etc.

Económico, no debes olvidar que el coste de una instalación es uno de los mayores inconvenientes a solventar cuando queremos conseguir la adjudicación de una obra.

Estético, aunque aparentemente es el menos significativo, en ocasiones el cliente es quien finalmente decide, es posible que no posea ningún conocimiento técnico y sus pre-ferencias, en ocasiones irrenunciables, están basadas únicamente en criterios estéticos.

Teniendo en cuenta lo anterior vamos a describir los principales tipos de radiadores exis-tentes, cuya primera diferencia radica en el material en que están fabricados. Fíjate en la siguiente clasificación:

o Radiadores de hierro fundido

Es el tipo de radiador más clásico de los empleados actualmente y como su propio nombre indica están fabricados en hierro fundido, lo que les proporcio-na una duración prácticamente ilimitada.

Están constituidos por elementos que se unen entre sí mediante manguitos de rosca derecha-izquierda hasta conseguir la potencia calorífica necesaria, no obstante se pueden comprar ya montados en blo-ques de varias combinaciones con lo que se ahorra bastante tiempo de instalación (Fig. 3).

RADIADORES

Panel de chapa Aluminio Chapa de acero Toalleros Hierro fundido

Fig. 3: Radiadores de fundición.

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Las características fundamentales que definen este tipo de radiador además del número de elementos son, la longitud, la altura y el número de columnas, datos que finalmente condicionan la potencia calorífica, la cual es mayor cuanto mayor sean los anteriores.

En la figura 4 y en la tabla 1 se muestran datos correspondientes a radiadores de fundi-ción Baxi-Roca Duba de 2, 3 y 4 columnas.

Debido al material en el que están fabricados, los radiadores de hierro fundido tienen un peso elevado, lo cual es un inconveniente a tener en cuenta a la hora de colocarlos, más aún cuando la instalación la va a realizar únicamente un operario. Para hacernos una idea, cada elemento de 3 columnas y 600 mm de alto (tipo de elemento muy empleado) pesa aproximadamente 4,5 kg y por tanto un radiador de 10 elementos (sería el utilizado por ejemplo para calentar un pequeño dormitorio) incrementaría su peso hasta los 45 kg lo que ya supone un esfuerzo considerable a la hora de montarlo.

En ocasiones el acabado y apariencia clásica de este tipo de radiadores es otro de los as-pectos en contra de su elección final; a esto también contribuye su mayor coste frente a otros radiadores.

Fig. 4: Emisores de fundición.

3 columnas

4 columnas

2 columnas

Tabla 1: Dimensiones y características técnicas.

Rosca dcha.

Apriete Apriete

Rosca Izq.

Es importante tener en cuenta para su conexión al resto de la instalación, que estos radiadores disponen de 4 tomas de 1”, siendo los de un lado de rosca derecha y los del otro de rosca izquier-da, facilitando el fabricante la informa-ción necesaria para su identificación.

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Fig. 6: Emisor de acero.

o Radiadores de chapa de acero

Estos emisores se fabrican en chapa de acero estampada de poco espesor, su resistencia a la corrosión es menor que en los anteriores y por tanto su duración no es tan elevada, pero sin embargo son mucho más ligeros y poseen una inercia térmica mas baja, es decir, tardan menos tiempo en calentar que los de fundición, aunque también se enfrían más rápido.

Se fabrican en bloques de varios elementos sol-dados entre sí, por lo que no se pueden separar, aunque sí es posible unir varios bloques median-te manguitos (figura 5).

Como no, su potencia calorífica es proporcional a su superficie, es decir, al número de elementos, longitud y altura. En la tabla 2 y en la figura 6 se muestran las características de un radiador de chapa de Acero Baxi-Roca.

Las tres últimas columnas de la tabla 2 ofrecen infor-mación sobre la potencia calorífica dada por cada elemento de radiador según el modelo; no te preocu-pes si no comprendes esos datos porque los estudiaremos con detalle en un apartado posterior.

Fig. 5: Radiadores de chapa de acero.

Tabla 2: Dimensiones y características técnicas.

Para la conexión de estos radiadores tendremos en cuenta que los diámetros de los orificios serán de rosca 11/4 “izq. a un lado y de 11/4 “ a dcha. en el otro.

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Fig. 7: Paneles de chapa de acero.

Fig. 8: Dimensiones de los paneles de chapa.

o Paneles de chapa

Están formados por dos chapas de acero soldadas eléctricamente por puntos, que al unirse forman unas columnas por las que circula el agua.

Al igual que los radiadores de chapa de acero poseen mayor ligereza que los de fundición y una menor duración (fig. 7).

Como novedad aportan una estética totalmente distinta, mucho más plana, lo que reduce el espacio que sobresalen de la pared. En contra para obtener las mismas kcal/h (potencia calorífica) éstos han de tener una mayor longitud que los radiadores vistos hasta ahora.

Con el fin de aumentar la potencia calorífica para una misma longitud, a los paneles sim-ples (P) se les une una chapa de acero, adicional en la parte posterior o incluso otro panel simple, dando lugar a los denominados paneles convectores (PC) y dobles paneles convec-tores (PCCP) (fig. 8).

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13 Fig. 9: Radiadores de aluminio.

En la tabla 3 se ofrecen distintas características de un modelo de panel de chapa del fabri-cante Roca-Baxi.

o Radiadores de aluminio

El aluminio ha sido el último material empleado en la construcción de radiadores; éstos se distinguen fácilmente por un acabado más elegante y sobrio, lo que les suele conver-tir en el tipo de emisor preferido por la mayoría de los usuarios (fig. 9).

Además de una mejor apariencia estética (algo siempre muy discutible) tienen una gran ventaja sobre todos los anteriores, y es su gran ligereza; también su duración es mucho mayor que la de los radiadores de acero y los paneles de chapa, siempre y cuando la cantidad de sales disueltas en

Tabla 3: Datos por metro lineal, paneles de chapa Roca-Baxi.

En cuanto a las tomas de conexión difieren de los vistos hasta ahora, ya que este tipo de emisor puede llevar dependiendo del modelo 2 ó 4 agujeros, siempre de ½” y rosca derecha.

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Fig. 10: Radiadores de aluminio.

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el agua no sea excesiva. Por otro lado la elevada transmisión térmica del aluminio les otorga una inercia térmica mínima, es decir comienzan a emitir calor rápidamente y se enfrían de igual forma.

Sin embargo no todo son ventajas, además de tener un precio elevado; el aluminio en con-tacto con el agua del circuito produce hidrógeno, lo que provoca una bajada en el rendi-miento del radiador, ya que en la zona en la que se acumula este gas apenas calienta; así mismo crea los típicos ruidos molestos presentes en las instalaciones de calefacción cuan-do existe aire. Esto se puede evitar, al menos en parte, utilizando purgadores automáticos, componentes que analizaremos posteriormente.

En la tabla 4 y la figura 10 se muestran las características del radiador modelo MEC de Roca-Baxi.

Existen modelos que pueden ser colocados hacia la pared por cualquiera de sus caras, las cuales po-seen un diseño diferente, disponiendo en ese caso con un mismo radiador de dos opciones estéticas distintas y dependiendo del perfil escogido, el ra-diador ofrecerá más o menos potencia. Estos datos en todo caso son siempre ofrecidos por el fabrican-te.

Al igual que los radiadores de fundición, éstos se unen elemento a elemento me-diante manguitos hasta lograr la potencia necesaria; como los anteriores también se comercializan ya montados en bloques de varias combinaciones. Los diámetros de las cuatro tomas son de 1” de izquierda a un lado y derecha al otro.

Tabla 4: Dimensiones y características técnicas, radiadores de aluminio Roca-Baxi.

(1): ∆T = 60 ºC (2): ∆T = 50 ºC

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Fig. 11: Toallero.

o Toalleros

Se destinan a cuartos de baño y aseos, en donde además de ca-lentar el ambiente sirven para secar las toallas. El material en que se construyen puede ser acero (duración limitada) o aluminio (formación de hidrógeno), en forma de tubos circulares o rectan-gulares planos (figura 11).

Algunos modelos se comercializan preparados para la conexión de una resistencia eléctrica, lo que permite activar sólo el emisor del cuarto de baño sin arrancar el resto de la instalación, esto resulta muy cómodo y económico en aquellas viviendas en las que mientras algunas personas se levantan a primeras horas, otras están acostadas y no necesitan calefacción.

En estos emisores las dimensiones son fijas, no siendo posible ampliarlos mediante elementos; según el modelo disponen de 3 orificios (dos de ½” y uno de 1/8” para el purgador) o 4 orificios de ½”, en todos los casos roscados a derechas.

En la tabla 5 se muestran las características de los toalleros Baxi-Roca.

Tabla 5: Dimensiones y características técnicas de toalleros Baxi-Roca.

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La conexión hidráulica

Tan importante como seleccionar correctamente un radiador, en función de la potencia que debe de proporcionar, lo es su conexión hidráulica, montaje y ubicación.

Existen dos formas de conectar hidráulicamente un radiador con el resto de la instalación:

Conexión bitubo: en la que el emisor se conecta por una de sus tomas a la tubería que viene desde la caldera con agua caliente y por otra a la tubería que retorna con el agua más fría (figura 12A).

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a 1

Completa las siguientes tablas, indicando en la primera al me-nos dos ventajas e inconvenientes de cada tipo de radiador de los vistos hasta ahora.

TIPO DE RADIADOR VENTAJAS INCONVENIENTES Fundición

Chapa de acero

Panel de chapa

Aluminio

TIPO DE RADIADOR NÚMERO DE TOMAS

DIÁMETRO Y SENTIDO

DE LAS TOMAS Fundición

Chapa de acero

Panel de chapa

Aluminio

Toallero

Fig. 12A: Sistema de montaje bitubo. Fig. 12B: Sistema de montaje monotubo.

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Fig. 13: Instalación bitubo.

R4 R5

R1 R2 R3

Fig. 14: Disposición de la entrada y salida del agua en un radiador.

cba

Conexión monotubo: en la que la tubería por la que circula el agua procedente de la caldera, entra en el primer emisor y, tras enfriarse al atravesarlo, sale por la misma toma hacia el siguiente radiador, en el que se repite el ciclo anterior. Desde el últi-mo radiador el agua retorna hacia la caldera formándose así un anillo (figura 12B).

Como resulta previsible, ambos sistemas poseen una serie de características que los dife-rencian y que analizaremos a continuación.

o Sistema bitubo

Con este sistema de conexión el agua que ha pasado por un radiador ce-diendo calor, no va hacia el siguiente, sino que retorna directamente a la caldera, obteniéndose así un calenta-miento más rápido y uniforme que con el sistema monotubo, ya que el agua entra en todos los radiadores con una temperatura alta y similar (figura 13).

La entrada de agua en el emisor se hace siempre por la parte superior, mientras que la salida se conecta por la inferior (en caso contrario el radia-dor emitiría menos potencia de la nominal), pudiéndose conectar ambos por el mismo o distinto lado. Hay que tener en cuenta que algunos paneles de chapa únicamente poseen dos tomas en el mismo lado, conectándose arriba la ida y abajo el retorno, igualmente los toalleros disponen sólo de dos tomas principales en la parte inferior conectándose indife-rentemente ambos tubos.

En la figura 14, puedes ver las distintas posibilidades de conexión hidráulica que existen para los distintos radiadores, siendo únicamente posible en el caso de los paneles de cha-pa la opción “b” y para los toalleros la “c”.

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Fig. 15: Distancias entre los tubos según la conexión hidráulica escogida.

V

b TTU

Ida

V

Retorno Ha c H

Fig. 16: Instalación monotubo.

El caso “a” es el mejor desde el punto de vista del rendimiento, lográndose de esta forma obtener la mayor potencia posible del radiador. El caso “b” ofrece un rendimiento ligera-mente menor que el anterior, pero como se puede ver en la figura 15 presenta la ventaja de no tener que ajustar ninguna distancia horizontal (H) entre los tubos cuando éstos se colocan durante la obra, para que posteriormente el radiador se ajuste a su separación. Finalmente el caso “c” aporta menos potencia que los anteriores pero no es necesario te-ner en cuenta ninguna distancia vertical (V) entre tubos y además se consigue un ligero ahorro de tubo.

o Sistema monotubo

La ventaja de este sistema frente al anterior radica en el ahorro de tubo que se consi-gue al tener que llevar un solo tubo a cada radiador, siendo innecesario además el uso de tes y soldaduras.

Como inconveniente destaca que el agua se va enfriando progresivamente según atraviesa los emisores (figura 16) y los que ocupan los últimos lugares deben sobre-dimensionarse para conseguir la potencia necesaria.

Para evitar que a un radiador le llegue el agua tan fría que su rendimiento sea mí-

nimo, no es aconsejable colocar más de seis radiadores en un anillo. Además el cálcu-lo que se debe realizar para seleccionar los radiadores se complica respecto al sistema bitubo.

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Fig. 17: Llave de radiador y detentor.

DETENTOR 3/8”

Unión tubo ½”

Entrada 3/8” Conexión al radiador 3/8”

Conexión al radiador ½”

LLAVE DE RADIADOR 1/2 “

Montaje de radiadores

Una vez escogido el sistema de conexión a emplear y los puntos de entrada y salida del agua en los emisores, se han de colocar válvulas en ambas tomas, denominándose llave de radiador o de regulación a la que se coloca en la entrada y detentor a la ubicada en la salida (figura 17). En el caso del sistema monotubo la entrada y la salida coinciden, por lo que sólo se pondrá una válvula. Estudiemos a continuación los dos tipos de montaje.

o Montaje bitubo

En el sistema bitubo, cuando la llave y el detentor están cerrados, el radiador queda aisla-do del resto de la instalación, pudiendo así quitarlo sin necesidad de vaciar el agua.

Cerrando uno solo de ellos, se consigue anularlo en caso de no desear calefactar el hueco en que esta instalado, siendo lo más cómodo actuar sobre la llave de entrada ya que no necesita de herramienta específica para su manipulación, al contrario que el detentor que sí precisa algún tipo de utensilio.

La llave de radiador cumple además la misión de regular la cantidad de agua que entra en él, es decir, el caudal y por tanto la potencia (a mayor caudal mayor potencia y viceversa). Esta regulación, debe hacerse una vez esté finalizada la instalación, para ajustar las tem-peraturas en todos los huecos, logrando así que tengan el valor adecuado en cada habitación según las nece-sidades del usuario.

En muchas ocasiones, la regulación se realiza en el detentor, para dificultar que el usuario la modifi-que (recuerda que mientras que en la válvula de entrada se actúa manualmente, en el detentor se precisa una herramienta específica). Sin embargo, es necesario apuntar que los detentores están dise-ñados para funcionar totalmente abiertos o cerra-dos y en posiciones intermedias determinadas (no son componentes de regulación) y que pueden fa-vorecer la aparición de ruidos.

Con el objetivo de evitar los inconvenientes anterio-res, producidos cuando se emplean para la regulación bien la llave del radiador o bien el detentor, es acon-sejable la utilización de válvulas de radiador de doble reglaje, en las que el usuario sólo puede actuar para

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Fig. 18: Regulación de una llave de doble reglaje.

1. Quitar el pasador (1) con la ayuda de un destornillador.

2. El volante dispone de una serie de orificios numerados (2) que permiten seleccionar la posición adecuada,

en función de las necesidades establecidas durante el cálculo de tuberías.

3. Girar la placa metálica (3) hasta que su ventana coincida con el nº seleccionado de la escala 2.

Tabla 6: Relación entre el diámetro de la rosca y la potencia del radiador.

cerrar o abrir el paso de agua hasta un límite determinado, que es prefijado por el instala-dor (regulación primaria).

Estas llaves son aparentemente semejantes a las simples, pero incorporan un sistema que limita el número de vueltas que se puede dar a la llave y por tanto su apertura máxima. En la figura 18 se explica cómo se ha de realizar la regulación primaria por parte del instala-dor de una válvula de radiador Roca.

Debido a que supone un mayor coste económico, a la escasa importancia que errónea-mente se le da a la regulación de las instalaciones y al tiempo añadido que ésta conlleva en el montaje, los elementos de regulación no suelen emplearse mucho, sin embargo, su uso es fácilmente justificable, sobretodo en instalaciones de elevada longitud.

Tanto la llave de entrada, sea simple o de doble reglaje, como los detentores se comercia-lizan con una configuración en escuadra o recta para adaptarse a los tubos de alimenta-ción (figura 17) y poseen una toma para conectar al tubo del agua y otra al radiador. El diámetro de estas roscas es una de las características fundamentales que definen las válvu-las y se escogen según la potencia del radiador en que se instalan (tabla 6).

La unión entre la llave de entrada o el detentor con el radiador se realiza roscando éste con la rosca de enlace de la llave (figura 19), y generalmente no es necesaria la aplicación

DIÁMETRO DE LA LLAVE O DETENTOR POTENCIA DEL RADIADOR 3/8” Hasta 1.500 kcal/h

½” Mayor de 1.500 kcal/h

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Fig. 19: Rosca de enlace.

Rosca de enlace

Apriete al radiador mediante llave Allen

Radiador

de ningún tipo de material para lograr la estanqueidad (teflón, cáñamo, etc.) ya que la pro-pia pieza incorpora un revestimiento a tal fin.

Para la sujeción de la válvula o el detentor a los tubos existen distintos sistemas; puedes verlos en la figura 20.

Fig. 20: Sistemas de sujección entre la válvula o dententor y el tubo existen.

A: Unión llave-tubo empleando casquillos de teflón o metálicos

con junta.

B: Unión llave-tubo mediante entron-que soldar-roscar, pudiéndose emplear

soldadura fuerte o blanda.

C: Acople mediante el roscado direc-to del tubo de acero con la llave.

D: Detentor unido al tubo mediante soldadura heterogénea.

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A. Empleo de reducciones

El diámetro de la rosca del radiador no siempre coincide con la rosca de las llaves y deten-tores, por lo que suele ser necesario el uso de reducciones. Éstas poseen una rosca macho para unir al radiador (de diámetros ½”, 1” o 1 ¼” de sentido a derecha o a izquierda, nor-malmente indicado en la propia reducción) y otra hembra a la que se acoplan las llaves y detentores, siempre a derechas (fig. 21).

Fig. 21: Reducciones de radiador.

Rosca macho para acople con radiador, izq. o dcha. de diámetros 11/4”, 1” ó ½”

Rosca hembra para unir a llave, detentor o purgador, siemprea dcha. de diámetros 1/2” , 3/8” o 1/8”

Rosca Izquierda

Queremos seleccionar la llave de radiador, el detentor y las reducciones necesa-rias para un emisor de chapa de acero, que según el fabricante ofrece una poten-cia de 900 kcal/h. Se va a colocar la ida a la izq. (toma 1 de la figura 22) y el retorno al lado opuesto (toma 4 de la figura 22).

En primer lugar y en función de su potencia, a este radiador le corresponden la llave y el detentor de 3/8” (tabla 6).

Este tipo de emisor posee cuatro orificios de 1 ¼” y para adaptar los elementos anteriores a los mismos necesitaremos 4 reducciones de 1 ¼”– 3/8”.

Nos queda por definir el sentido de la rosca en las reducciones y teniendo en cuenta cómo se van a situar tanto la llave como el detentor y el sentido de las roscas, (figura 22) tendremos que usar una reducción de 1 ¼” (Derecha)- 3/8” para la llave de entrada y de 1 ¼” (Izquierda)-3/8” para el detentor.

Para logar la estanqueidad en el roscado entre la reducción y el radiador ten-dremos que emplear una junta de 1 ¼”

Ejemplo

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Como puedes observar en la figura 22 aún nos quedan dos tomas li-bres, la 2 y la 3, pues bien, dado que la existencia de aire en los radiadores disminuye considera-blemente el rendimiento de éstos, colocaremos un elemento deno-minado purgador cuyo objetivo será extraer el aire que pueda acumularse en su interior.

Ya que el agua es más denso que el aire, en el interior de un radia-dor éste ascenderá, por lo que los purgadores han de ponerse en la parte alta. En nuestro ejemplo, en la toma número 2.

Estos componentes pueden ser manuales o automáticos, su dife-rencia está en que mientras los primeros permiten la salida del aire únicamente cuando se actúa sobre ellos mediante una herra-mienta adecuada, los segundos lo hacen autónomamente en el mo-mento en que lo detectan, siendo muy aconsejable su uso en los radiadores de aluminio.

La mayoría de los purgadores de radiador poseen una rosca de 1/8” (sentido a derechas), aunque también se comercializan automáticos con roscas de 1” y 1 ¼” (sentido derecha e izquierda) para roscar directamente al radiador.

Continuando con el ejemplo anterior, supongamos que hemos elegido un purgador de rosca 1/8” y ya que la toma 2 es de 1 ¼”, deberemos emplear una reducción de 1 ¼” (Iz-quierda) – 1/8”.

Finalmente tendremos que colocar un tapón en el orificio 3, que será de 1 ¼” a derechas.

En la tabla 7 y la figura 24 se muestran los resultados obtenidos.

Fig. 22: Disposición de las distintas tomas.

1

3 4

2

Rosca a Dcha. de 11/4

Rosca a Izquierda de 1¼”

Fig. 23: Distintos purgadores de radiador.

Purgador automático 1¼” – Izq.

Purgador automático1/8”

Purgadores manuales 1/8”

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de

Calo

r

Si en vez del radiador de chapa de acero escogemos un panel de chapa (figura 25) de dos orificios, y de 2.000 kcal/h, las opciones quedan reducidas a colo-car el detentor en la toma 2, y la llave de entrada y purgador en la 1, para lo que se ha de emplear una T (1/2”H-1/8”H-1/2”M) como la mostrada en la figura 26. Las soluciones se muestran en la tabla 8.

TOMA DIÁMETRO DE LA LLAVE

DIÁMETRO DEL DETENTOR PURGADOR REDUCCIÓN TAPÓN

1 3/8” — — 1 ¼”D -3/8” —

2 — — 1/8” 1 ¼” I-1/8” —

3 — — — — 1 ¼”D

4 — 3/8” — 1 ¼”I–3/8” —

TOMA DIÁMETRO DE LA LLAVE

DIÁMETRO DEL DETENTOR PURGADOR REDUCCIÓN

1 1/2” — 1/8”” T ½”H” – 1/8 - ½ M

2 — 1/2” — —

Tabla 7.

Fig. 24: Reducciones.

Reducción 1 ¼” Izqd- 1/8” (Acoplamiento con purgador)

Reducción 1 ¼” Dcha – 3/8” (Acoplamiento con llave de regulación)

Tapón 1 ¼” Dcha Reducción 1 ¼” Izqd – 3/8” (Acoplamiento con detentor)

Junta de 1 ¼” para colocar entre la reducción y el radiador

Fig. 25: Panel de chapa.

1

2

Orificios de ½” rosca dcha.

Tabla 8.

Unid

ad


25

Fig. 26: T necesaria para conectar la llave y el purgador a un panel.

Llave de regulación de 3/8”

Purgador 1/8”

Panel de chapa con tomas de ½” (siempre dcha)

Te de 3/8” (hembra)-1/8” -3/8”(macho)

ctiv

idad

a 2

Completa la tabla con los componentes necesarios pa-ra montar un radiador de fundición de 1.600 kcal/h, definiendo los diámetros de la llave, del detentor, del purgador, de las reducciones y los tampones. La entrada y salida se dis-pondrán tal y como se muestra en la figura, en la que también se señalan los sentidos de las roscas en los orificios.

TOMA DIÁMETRO

DE LA LLAVE

DIÁMETRODEL

DETENTORPURGADOR REDUCCIÓN TAPÓN

1

2

3

4

1 2

3 4

26


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B. Montaje monotubo

En el caso de elegir el sistema de conexión monotubo se producen algunas variaciones en el tipo de componentes que se emplean.

En este tipo de instalación, la llave de entrada y salida son la misma (figura 27) (siempre con la rosca de enlace de ½”), ocupando por tanto un solo orificio del radiador. Su fun-cionamiento se explica con la ayuda de la figura 28.

El agua, que proviene de un radiador o de la propia caldera, entra a través de la llave por la vía 1 y recorre el emisor perdiendo temperatura y retornando hacia la vía 2, desde donde parte hacia el siguiente radiador o a la propia caldera si éste ocupa el último lugar en el ani-llo. Mediante un tornillo que actúa como detentor, se puede aislar el emisor del resto de la instalación cerrándolo totalmente o, en caso de hacerlo parcialmente, el caudal entrante por la vía1 se dividirá entre este radiador y el siguiente saliendo directamente por la vía 2.

Fig. 27: Llave monotubo.

Vía de entrada

Vía de salida

Volante Distribuidor

Detentor

Fig. 28: Funcionamiento de la llave monotubo.

Volante deregulación

Detentor

Vía 2 Vía (1)

Sonda

Radiador

Unid

ad


27

C. Ubicación de radiadores

Una vez decidido el tipo de conexión y seleccionados los componentes correspondientes, pasaremos a planificar la colocación de los emisores.

Lo primero que hemos de tener en cuenta es el emplazamiento del radiador. Lo ideal es colocarlo en la pared mas fría, a poder ser bajo una ventana, con el fin de conseguir una temperatura lo más uniforme posible en el local.

Si comparamos las figuras 29A y 29B, vemos que en el primer caso el aire frío penetra del exterior por las rejillas de la ventana y es inmediatamente calentado por las corrientes de aire caliente que por convección salen del emisor.

Sin embargo en el caso de la figura 29B, el aire exterior frío debe atravesar toda la habita-ción, calentándose sólo ligeramente antes de llegar al emisor. Como consecuencia, a parte de producirse una fuerte caída de temperatura en la proximidad del suelo (lo que resulta muy incomodo e insano), aparecen diferencias muy apreciables de temperatura en el lo-cal. Además, en este segundo caso, al estar el aire que llega al emisor más caliente que en el caso anterior, la transmisión de calor desde el radiador disminuye.

Es fundamental también, que las corrientes de aire de convección que circulan por el ra-diador no queden obstaculizadas por cubre-radiadores, cortinas, etc. Para favorecer dichas corrientes los emisores se colocarán separados de las paredes y suelos una distancia míni-ma, que generalmente señala el fabricante.

En la figura 30 se muestran distintas opciones de ubicación de los emisores. Fíjate en las reducciones de rendimiento que conlleva cada una de ellas (los datos tienen un carácter orientativo).

Fig. 29: Ubicación de radiadores.

A. Radiador colocado en la pared más fría B. Radiador colocado en la pared más caliente

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D. Tipos de soportes

Una vez que se ha decido en qué pared se van a colgar los radiadores, debe elegirse el tipo de soporte que se va a utilizar.

Para emisores de poco peso, como es el caso de radiadores de aluminio y chapa de acero de pocos elementos, se utilizan soportes de alicatar (figura 31).

Para la fijación de radiadores de fundi- ción o chapa de acero de alto número de elementos es conveniente emplear los soportes de empotrar (figura 31) que aunque más laboriosos de colocar soportan mayor peso.

Para los paneles de chapa se usan soportes específicos de alicatar como los representados en la figura 32.

E. Procedimiento de colocación

Una vez elegidos los componentes adecuados para la conexión y montaje de un radiador y conocidas las recomendaciones para su ubicación, resumimos a continuación los pasos para la colocación del radiador.

Fig. 30: Distintos emplazamientos de un radiador.

Colocación correc-ta. Emisión 100%

Colocación bajo una tabla. Emisión

65 - 90%

Colocación bajo una tabla con rejilla fron-tal. Emisión 55 - 90%

Colocación con poca separación. Emisión 75 - 90%

Soporte de alicatar

Soporte de alicatar regulable en altura

Soporte de empotrar

Fig. 31: Soportes para emisiones de fundición, chapa de acero y aluminio.

Soporte para panel de chapa (superior)

Soporte parapanel de chapa (inferior)

Fig. 32: Soportes para paneles de chapa.

Unid

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29

Sobre la pared en la que se va a colocar el emi-sor, trazar el recorrido de las rozas que poste-riormente contendrán los tubos, no olvidando señalar el punto de salida de los tubos. Para ello se puede emplear una plantilla, o simplemente trasladar con el metro la distancia entre orificios del emisor (figura 33).

Marcadas y realizadas las rozas empotrar los tubos, en este caso de cobre, introducidos en coarrugado para protegerlos de posibles pinza-mientos y permitir dilataciones.

Es importante tapar los extremos de los tubos para evitar la entrada de suciedad. Y recuerda que si se emplean soportes de empotrar este es el momento de anclarlos. (fig. 34).

Con la pared ya alicatada o pintada situar los soportes. Tener mucho cuidado en ajustar correc-tamente las distancias entre soportes y entre éstos y los tubos de entrada y salida (fig. 35).

Taladrar y atornillar los soportes para poder col-gar el radiador (momentáneamente) y marcar los tubos (Fig.36). Antes de cortar los tubos debemos marcar la longitud que éstos entran en la llave y en el detentor respectivamente, en caso contrario puede quedarnos cortos (fig. 37).

Salida

Entrada

Fig. 33: Marcado de las rozas.

Mínimo 10cm + espesor de mortero + espesor baldosa

Fig. 34: Empotramiento de los tubos.

Fig. 35: Marcado de los soportes.

Fig. 36: Atornillado de los soportes. Fig. 37: Marcado de los tubos.

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Antes de colgar y conectar el radiador definitivamente, abocar y apretar las reducciones ade-cuadas, introduciendo siempre entre éstas y el radiador una junta del mismo diámetro que el orificio. Recuerda que existen reducciones con rosca a derecha y con rosca a izquierda.

Para apretar la rosca de enlace de la llave de entrada y del detentor ha de utilizarse la herramienta adecuada, en este caso una llave Allen.

Una vez ajustadas las roscas de enlace se une el tubo a la llave y el detentor.

Para terminar, apretar las roscas de enlace con la válvula de entrada y el detentor (fig. 42) y colocar un escudo para tapar la salida del tubo (fig.43).

Fig. 38: Abocado de las reducciones.

Fig. 39: Apriete de las reducciones.

Fig. 40: Apriete de la rosca de enlace. Fig. 41: Unión de la llave al tubo.

Fig. 42: Ajuste de la llave de entrada a su rosca de enlace.

Fig. 43: Colocación de escudos.

Unid

ad


31

Cálculo de la potencia calorífica

En la elección de un emisor de calefacción, además del diseño y el material de fabrica-ción, es importante conocer su potencia calorífica, para asegurar que el local en el que se instale alcanzará la temperatura adecuada.

Una de las primeras operaciones en relación con la potencia calorífica es el cálculo de las pérdidas de calor que se producen en el local que se va a calentar. En ese cálculo han de tenerse en cuenta varios factores:

Las condiciones interiores. Hacen referencia a la temperatura que se desea conse-guir en la zona calefactada, la cual no deberá superar ciertos valores para evitar gas-tos exagerados de energía. Además han de evitarse en lo posible, grandes diferencias térmicas entre el local y el exterior que provoquen posibles trastornos de salud.

Los valores de temperatura vienen fijados en el RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios), norma fundamental por la que se rigen las instalaciones de calefacción. En su instrucción técnica I.T.1 Diseño y Dimensionado da los si-guientes valores posibles de temperatura (estos valores están dados para cierto grado de actividad física y vestimenta, siendo posible su variación en otras condiciones siempre y cuando éstas estén justificadas).

ESTACIÓN TEMPERATURA OPERATIVA

Verano 23…..25

Invierno 21…..23

Las condiciones exteriores. Dependen de la temperatura de la zona climática en la que se ubica el local. En este caso los valores de temperatura están establecidos en el CTE (Código Técnico de la Edificación) en su Parte II – Documento Básico DB-HE (Ahorro de Energía).

Las pérdidas por transmisión. Dado que el local que se va a calentar estará a una tem-peratura superior a la existente en el exterior, se producirán una serie pérdidas de ener-gía a través de los cerramientos, es decir, las paredes, ventanas, puertas, techos, etc.

Estas pérdidas dependerán del tipo de materiales utilizados en la construcción de la vivienda (tipo de aislamiento empleado, instalación de ventanas de simple o doble acristalamiento, etc.). Cada elemento constructivo permite en diferente medida el paso del calor. Para indicar su capacidad como aislante o como conductor térmico, se utiliza su coeficiente de transmisión térmica K (kcal/hm2 oC ó W/m2 oC) de forma que cuanto mayor sea K, mayor será el calor perdido a través de dicho elemento.

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Las pérdidas por transmisión variarán no sólo según el tipo de materiales empleados, sino también con la superficie de éstos y las diferencias térmicas entre el interior y exterior: a más superficie y diferencia de temperatura mayores serán las pérdidas.

Pérdidas por renovaciones de aire. Los edificios no son herméticos. Cuando la temperatu-ra exterior es inferior a la interior se producen corrientes de aire a través de puertas, venta-nas, conductos de ventilación y chimeneas que rebajan la temperatura ambiente del local.

Existe un gran número de métodos, que teniendo en cuenta las condiciones anteriores, permiten calcular cuál es el calor que se debe aplicar en un local para mantenerlo a una temperatura determinada. Estos métodos se pueden englobar en tres grupos:

Sistemas matemáticos. Consisten en la aplicación de una serie de fórmulas matemá-ticas en las que se relacionan los coeficientes térmicos, K, de cada cerramiento, su superficie y el salto térmico, además de tener en cuenta otros coeficientes depen-dientes de las infiltraciones de aire y la orientación del edificio.

Son métodos muy exactos, pero bastante laboriosos y poco prácticos a nivel de ins-talador, por lo que nosotros no los emplearemos.

Sistemas informáticos. Actualmente son muy utilizados, dado que son muy rápidos y exactos a la vez que fáciles de usar. Además pueden adquirirse fácilmente ya que mu-chos fabricantes disponen de ellos para su distribución gratuita entre los instaladores. (En la página www.Ferroli.es puedes, tras registrarte, descargar gratuitamente un pro-grama de cálculo de calefacción. También puedes conseguir un programa de este tipo siguiendo las instrucciones indicadas en la página www.Baxi-Roca.es).

Sistemas aproximados. Están muy extendidos, fundamentalmente entre los instalado-res experimentados, ya que permiten un cálculo inmediato y, por lo general, sufi-cientemente preciso; sin embargo, en ocasiones abusando de la confianza que ofre-ce la experiencia, se recurre a estos métodos simplificándolos aún más, lo que puede dar lugar a errores en algunas circunstancias.

Nosotros, en esta unidad, vamos a analizar un sistema sencillo pero eficaz de la marca Baxi-Roca, el cual tiene en cuenta los condicionantes anteriormente descritos: pérdidas de calor por transmisión a través de los cerramientos, infiltraciones de aire, coeficientes según la orientación y nº de paredes al exterior.

o Sistema para calcular la potencia de los radiadores

Fundamentalmente este método consiste en multiplicar la superficie de los locales que componen una vivienda por tres factores A, B y C, variables en función de las característi-cas y situación de la vivienda y que a continuación se describen.

Unid

ad


33

A. Cálculo del factor A

Este factor es un coeficiente expresado en kcal/h/m2 que varía en función del uso al que se destina el local, de su emplazamiento en el contexto del edificio y del régimen de calefac-ción que se utilice en la edificación. Lógicamente no habrá que aportar el mismo calor a una vivienda de una planta intermedia (situada entre dos plantas) que a otra construida en mitad de una parcela; ni siquiera será igual calentar una vivienda de un edificio en el que sólo algunos vecinos poseen calefacción, que otra perteneciente a una construcción en la que todas las viviendas disponen de dicha instalación.

Existen tablas que recogen el valor del factor A para distintas circunstancias. Fíjate en los casos que se muestran a continuación.

Edificación con calefacción. Para edificios con calefacción en todas las viviendas y con régimen de funcionamiento a nivel individual.

Vivienda situada en unaplanta intermedia (tabla 9)

Vivienda situada en una plan-ta baja en contacto con elterreno o en una última plantabajo cubierta (tabla 10)

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Edificación con calefacción central. Para edificios con calefacción integral y con ré-gimen de funcionamiento a nivel central.

Edificación sin calefacción. Para edificios sin calefacción y con régimen de funcio-namiento a nivel individual.

Vivienda situada en unaplanta intermedia. Plantaintermedia de una viviendaunifamiliar con más de dosplantas (tabla 11)

Vivienda situada en unaplanta baja en contacto conel terreno o en una últimaplanta bajo cubierta. Plantabaja y última de una vivien-da unifamiliar con más de 1planta (tabla 12)

Vivienda situada en unaplanta intermedia (tabla 13)

Unid

ad


35

B. Cálculo del factor B

Este factor es un coeficiente corrector que se aplica en función de la temperatura en el exterior. Sus valores están tabulados para distintas temperaturas (tabla 17). Para conocer las temperaturas mínimas medias de la zona en la que se va a realizar la instalación, se pueden utilizar los valores generales por provincias facilitados previamente en la tabla 16.

Vivienda situada en una plan-ta baja en contacto con elterreno o en una última plantabajo cubierta (tabla 14)

Para edificios o viviendasunifamiliares de una solaplanta y con régimen defuncionamiento a nivel cen-tral (tabla 15)

Tabla 16: Temperaturas mínimas exteriores por provincias.

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C. Cálculo del factor C

El factor C depende de la calidad de los materiales empleados en la construcción del edifi-cio, relacionando ésta con la antigüedad del edificio (tabla 18).

Tabla 17: Factor B dependiente de la temperatura exterior.

Tabla 18: Factor C dependiente del material de construcción y antigüedad dela edificación.

La siguiente tabla muestra los resultados tras hallar la potencia (kcal/h) de los radiadores que tendrías que colocar en una vivienda situada en Logroño. La vi-vienda, situada en la 3ª planta de un edificio de 7 alturas, en el que no existe calefacción central, fue construida en 1969 y no se han realizado reformas de importancia, además posee los huecos y superficies especificadas en la tabla.

Nº UTILIZACIÓN SUPERFICIEm2

FACTORA

FACTORB

FACTORC

POTENCIA DEL RADIADOR (kcal/h)

1 Dormitorio 1 12 81 1,10 1,44 1.539,6

2 Dormitorio 2 14 81 1,10 1,44 1.796,25

3 Cocina 10 76 1,10 1,44 1.203,84

4 Sala de estar 21 90 1,10 1,44 2.993,76

5 Baño exterior 5 85 1,10 1,44 673,2

Ejemplo (Continúa en la página siguiente)

Unid

ad


37

Para buscar el factor A debemos acudir a la tabla 13, ya que la vivienda está en una planta intermedia, en un edificio sin calefacción central.

El factor B se obtiene llevando el resultado de la tabla 16 (en la Rioja se supone una temperatura media de las mínimas de -1,2 oC) a la tabla 17. En el caso que nos ocupa este valor se encuentra comprendido entre –1 oC y -2 oC y considera-mos la situación más desfavorable: -2 ºC, obteniendo un valor de B = 1,10.

Por último, el factor C (tabla 18) es 1,44, aunque se podría considerar la opción de C = 1,10, ya que el enunciado, en cierto modo ambiguo, lo permite. ¿La ra-zón? Pues muy sencilla, salvo en edificios en construcción resultará muy difícil “adivinar” las características de ciertos elementos constructivos como por ejem-plo el tipo y espesor del aislamiento. Por tanto, en muchas ocasiones deberás interpretar según tus conocimientos, experiencia y sentido común los datos exis-tentes, lo que posibilita que puedan existir varias soluciones.

Ejemplo (Continuación)

ctiv

idad

a 3

Completa la siguiente tabla hallando la potencia (en kcal/h) de los radiadores que se deberían colocar en una vivienda unifa-miliar con una única planta y en construcción (con un buen aislamiento), localizada en Oviedo en una finca privada con los huecos y superficie que se especifican en la propia tabla.

Nº UTILIZACIÓN SUPERFICIE m2

FACTORA

FACTORB

FACTOR C

POTENCIA DEL

RADIADOR

1 Dormitorio 1 8

2 Dormitorio 2 8

3 Dormitorio 3 11

4 Cocina 9

5 Sala de estar 18

6 Baño exterior 4

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En el caso de emplear el sistema monotubo, para calcular la potencia de los radiadores, se deben utilizar ciertos coeficientes para corregir el efecto que tiene en los últimos emisores la llegada a éstos de agua más fría. Estos coeficientes se recogen en la siguiente tabla.

Cálculo del número de elementos. El salto térmico

Una vez hallada la potencia de cada radiador y con ayuda de la información dada por el fabricante, ya es posible determinar las dimensiones o número de elementos de los radia-dores. Únicamente es preciso interpretar un nuevo concepto, el de salto térmico, ∆t.

Tabla 19: Factores de corrección para el sistema montubo

Partamos de los datos y resultados del ejemplo anterior, y hallemos ahora las nuevas potencias que tendrían los radiadores si el sistema de conexión elegido fuese monotubo. Suponemos un anillo de 5 emisores.

A los valores de potencia obtenidos en el ejemplo anterior les aplicamos los fac-tores de corrección correspondientes extraídos de la tabla 19.

UTILIZACIÓN ORDEN

EN EL ANILLO

POTENCIA INICIALDEL RADIADOR

(kcal/h) FACTOR

POTENCIA FINAL (kcal/h)

Dormitorio1 1º 1.539,6 1,01 1.554,99

Dormitorio 2 2º 1.796,25 1,07 1.921,98

Cocina 3º 1.203,84 1,13 1.360.33

Sala de estar 4º 2.993,76 1,19 3.562,57

Baño exterior 5º 673,2 1,25 841,5

Ejemplo

Unid

ad


39

¿A que se llama salto térmico? pues simplemente a la diferencia entre la temperatura me-dia del agua en el radiador y la del ambiente del local en el que está instalado (figura 44)

Te

Ts

Tm

Fig. 44: Salto térmico.

Ta - Tm T 2

Ts Te Tm =∆

+=

Siendo: Te = Temperatura de entrada Ts = Temperatura de salida Tm = Temperatura media Ta = Temperatura ambiente

Para una temperatura de entrada del agua en el radiador de 80 oC, temperatura de salida de 60 oC y temperatura ambiente de 20 oC (estos valores son habituales pero no fijos), obtendríamos un salto térmico de 50 oC. Observa la siguiente tabla. En ella están representadas las potencias (en distintas unidades) de los radiadores Open de Manaut para un salto térmico de 50 ºC. Concretamente el modelo Open 500 ofrece una potencia de 105,9 kcal/h.

Ejemplo

Cº 50 20 - 70 T

Cº 70 2

60 80 Tm

==∆

=+

=

Tabla 20: Características técnicas de radiadores Open de Manaut.

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En otras ocasiones las temperaturas en el radiador o la temperatura ambiente del local varían, dando lugar a saltos térmicos distintos, en ese caso, un mismo elemento proporcionará distinta potencia.

Retomemos los datos obtenidos en el primer ejemplo del cálculo de potencia calorífica de radiadores. En el caso del dormitorio1 era necesaria una potencia de 1.539,6 kcal/h. Supongamos, considerando los datos del ejemplo anterior que la instalación va a funcionar con un salto térmico ∆t= 50 °C. En ese caso necesi-taremos un radiador Open 500 con los siguientes elementos:

Ejemplo

elementos 15,kcal/h 105,9kcal/h 1.539,6

elementos deNº

elementopor Potencia

requerida Potencia elementos deNº

≈==

=

514

Calculemos ahora el número de elementos que requieren los radiadores instala-dos en los huecos del ejemplo anterior, si se emplea en este caso el modelo Open 600 de Manaut.

Nº USO SUPERFICIE m2

POTENCIA DEL RADIADOR (kcal/h)

Nº DE ELEMENTOS

1 Dormitorio1 12 1.539,6 12,77 ≈ 13

2 Dormitorio 2 14 1.796,25 14,9 ≈ 15

3 Cocina 10 1.203,84 9,99 ≈10

4 Sala de estar 21 2.993,76 24,84 ≈ 25(1)

5 Baño exterior 5 673,2 5,58 ≈ 6

(1) A partir de cierto nº de elementos, aproximadamente 20, el rendimiento del radiador desciende

notablemente, por lo que es aconsejable, si se da el caso, dividir los elementos en varios emisores.

Ejemplo

Unid

ad


41

Esto hace que algunos fabricantes faciliten las potencias de sus radiadores para saltos tér-micos diferentes, pero en general, es más frecuente recurrir a la siguiente expresión:

n

∆

=50

t

50Q Q

Siendo:

Q = Emisión calorífica buscada para el nuevo salto térmico Q50 = Emisión calorífica para ∆t = 50 °C ∆t = Salto térmico utilizado n = Exponente de la curva característica del emisor (dato dado por el fabricante)

¿Cuál será la potencia de un radiador Open 600 de Manaut, de 6 elementos, que está montado en una instalación en la que se dan los siguientes valores?

Te = 90 oC Ts = 70 oC Ta = 20 oC

Con un ∆t = 60 oC la emisión calorífica aumenta, ya que cuanto mayor es la dife-rencia entre la temperatura del ambiente y la del radiador, éste más calor cede.

Sin embargo, a pesar de esta ventaja, incrementar el salto térmico, aumentando la temperatura del agua, ocasiona pérdidas de calor superiores y más posibilida-des de quemar el polvo en suspensión contenido en el aire, causando las típicas manchas oscuras en la pared.

Ejemplo

kcal/h 152,84 1,304

5060

120,5 Q ;50

t 50

Q Q

:Finalmente

Cº 60 20 - 80 t :tantopor y C;º 80 2

70 90 Tm

==∆

=

==∆=+

=

n

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Calo

r

o Retorno invertido

Aunque en teoría la temperatura del agua que entra en los radiadores, y por tanto el salto térmico, se decide y ajusta en el termostato de la caldera, en realidad, la temperatura del agua que circula por las tuberías va disminuyendo, aunque éstas estén aisladas térmica-mente; cuanto mayor sea la longitud y el diámetro del tubo más se incrementarán las pér-didas de calor, llegando así mas fría cuanto mas alejado esté el radiador de la caldera. Por esta razón los últimos emisores calentarán menos de lo esperado (figura 45).

Además también ha de tenerse en cuenta que, como consecuencia de que el agua recorre un camino más largo para llegar hasta estos emisores finales, se produce una mayor pérdi-da de presión y por lo tanto disminuye también el caudal de agua que les llega y con ello su potencia calorífica.

Ya que una disminución de caudal y temperatura implican una menor cesión de calor por parte del radiador, puedes intuir que los locales en los que están situados los últimos emi-sores tendrán una menor temperatura, para evitar este inconveniente se debe efectuar un equilibrado hidráulico de alguna de las dos maneras siguientes:

1. Reduciendo el caudal que les llega a los primeros radiadores, ajustando la llave de en-trada o de salida (detentor).

2. Realizando un denominado retorno invertido que consiste en hacer más largo el retor-no en los primeros radiadores que en los últimos para igualar así el camino total segui-do por el agua en todos los emisores (figura 46).

84oC 82oC 80oC

85oC

83oC 81oC

∆t1>∆t2 ∆t2>∆t3

Fig. 45: Pérdida de temperatura en los últimos radiadores.

Fig. 46: Sistema bitubo con retorno invertido.

Unid

ad


43

Seguro que ya eres capaz de seleccionar los emisores de calor según el tipo y la potencia necesaria, que sabes cómo y dónde situarlos y también la forma de conectarlos escogiendo los componentes adecuados; pero ahora debemos proseguir el estudio del resto de componentes que forman la instalación. ¿Y por qué no estudiar el sistema de tuberías, que son las encargadas de distri-buir el agua desde el generador hasta los emisores?

Modos de instalación

Al igual que en la mayoría de las ocasiones cuando se acomete un trabajo, las posibilida-des existentes para llevarlo a cabo son varias. En el caso de la elección del sistema de tu-berías tendremos que tomar varias decisiones: el material que debemos emplear y sus sis-temas de unión, si la instalación se realiza empotrada o vista, si se hace mediante colecto-res o empleando T de derivación, etc.

Al igual que haremos a lo largo de todo este módulo, no enumeraremos aquí todas las posibles opciones existentes indicando un orden determinado de preferencia, sino que estudiaremos los casos más comunes, y analizaremos sus características con el fin de que tú, futuro instalador, puedas decidir según las circunstancias el sistema más aconsejable.

La primera cuestión que se plantea es cómo acometer las derivaciones hacia cada emisor. Existen fundamentalmente dos sistemas:

El primero y más tradicional, en el que se emplean T que dividen el caudal hacia los distintos radiadores, reduciendo el diámetro cuando sea necesario (figura 47).

Red de tuberías

T reducidas

Fig. 47: Sistema de derivaciones mediante T reducidas.

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El segundo, más moderno, en el que la distribución del fluido se logra mediante dos colectores independientes conectados a la ida y retorno de la caldera (figura 48).

En el caso de emplear el sistema monotubo no existe duda alguna, ya que no se emplean derivaciones y los tubos van de uno a otro radiador sin interrupción.

A continuación se enumeran los inconvenientes de ambos métodos.

Empleando T.

• Necesidad de utilizar T, cuyo coste es relativamente alto, más aun si son reducidas.

• Las T irán soldadas y cada soldadura representa un mayor riesgo de fuga y un in-cremento en la mano de obra.

• Ya que los diámetros de tubo se reducen al igual que el caudal, exige trabajar con diferentes diámetros, aumentando así el stock de material.

Colector de ida

Colector de retorno

Fig. 48: Sistema bitubo mediante colectores.

Derivación a emisor 12 mm

Derivación a emisor 12 mm

Distribuidor principal 15 mm

T reducida 15-12-12

Fig. 49: Sistema de derivaciones mediante T reducidas.

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45

Empleando Colectores.

• Se produce un mayor gasto de tubo.

• Es necesario reservar cierto espacio para ubicar los colectores.

Otra de las decisiones sobre el modo de instalación es elegir entre realizarla empotrada o en superficie, aunque en este caso la opción escogida dependerá básicamente de que la vivienda o local esté en construcción (obra nueva) o no.

o Instalación en superficie

Cuando la instalación se va a efectuar en un edificio ya construido, lo habitual es decan-tarse por montar los tubos sobre la superficie de la pared, es decir, vistos, ahorrando de esta manera tiempo y reduciendo la envergadura de las obras, al evitar realizar rozas y cubrirlas posteriormente (figuras 52a y 52b).

Colector de retorno

Colector de ida

Fig. 50: Sistema de derivaciones mediante colectores.

Fig. 51: Colectores de calefacción.

Fig. 52: Instalaciones en superficie.

a b

a. Interior con polietileno reticulado. b. Exterior con acero negro.

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En este caso se emplea el sistema de distribución mediante T y los tubos se sustentan a la pared empleando grapas, que pueden ser simples o dobles y de distintos materiales. El proceso a seguir es el siguiente:

Colocación de radiadores y sus válvulas de entrada y salida (este paso puede posponer-se, aunque este orden facilita la distribución posterior de los tubos y otros accesorios).

Marcado mediante plomada trazadora u otro sistema de la línea en la que poste-riormente se taladrará para colocar los tacos y roscar las grapas (figura 53), que dista-rán entre sí una distancia máxima que dependerá del tipo y diámetro del tubo.

Planteamiento de la instalación, cortando, curvando y anclando los distintos tramos

de tubería, T y demás accesorios provisionalmente.

Soldado y/o unión entre tubería y accesorios.

Los tubos se podrán llevar tanto por las paredes como por los techos, teniendo cuidado de aislar aquellos tramos que discurren por locales que no deseamos calentar (figuras 54 y 55).

Fig. 53: Grapas y abrazaderas para instalaciones en superficie.

Fig. 54: Aislante térmico (coquilla). Fig. 55: Instalación en superficie aislada.

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47

Además de colocar purgadores en cada uno de los radiadores, se dispondrán purgadores automáticos en todos los puntos altos que existan en la instalación (figuras 56, 57 y 58).

Si los tramos horizontales de tubo son de mucha longitud, debe preverse el uso de com-pensadores de dilatación tipo lira u otros dispositivos existentes en el mercado.

o Instalación empotrada

Cuando el edificio o vivienda en la que se va a realizar la instalación de calefacción se encuentra en construcción, es habitual decidir una distribución empotrada, ocultándose los tubos a la vez que se realizan las obras de albañilería, bien en el suelo, en la pared o en los falsos techos de escayola.

Cuando los tubos se llevan por el suelo (figura 59), la rapi-dez y comodidad son máximas. Generalmente en este caso se trabaja con materiales comercializados en rollos de ele-

Fig. 57: Punto elevado con purgadores automáticos.

Fig. 58: Purgadores automáticos.

a. Cuando no existe aire en la instalación, el flota-

dor está elevado por el empuje del agua, cerran-

do así el orificio.

b. Al existir aire en la instalación, el nivel del agua

baja, descendiendo entonces el flotador y eva-

cuando el aire por el orifico superior

Fig. 56: Funcionamiento de un purga-dor automático.

a b

Fig. 59: Tubos por el suelo.

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vadas longitudes (cobre y tuberías plásticas), lo que hace innecesaria la realización de em-palmes. Es aquí donde tendremos que decidir entre utilizar una distribución mediante T o colectores, ya que ambos sistemas son admisibles, pero en cualquier caso es muy impor-tante poner sumo cuidado al desenrollar el material para evitar machacones y entradas de suciedad.

Si la distribución se realiza por la pared, antes de colocar las tuberías se realizarán las rozas, siempre en dirección paralela y perpendicular a los distintos elementos estructurales del edificio y tendrán la profundidad necesaria para alojar a los tubos y sus correspondientes cubiertas.

Antes de tapar los tubos, tanto si discurren por el suelo como por la pared, éstos deben aislarse, o como mínimo introducirse en el interior de tubo plástico coarrugado, con la finalidad de permitir su dilatación y prote-gerlos de posibles punzaduras. El coarrugado deberá ser rasgado en toda su longitud (figura 60), para que en caso de fuga permita la salida del agua en el punto exacto en que ésta se produzca. También deberán ser cubiertos los accesorios que vayan empo-trados, y además, como se dicta en el RITE, IT 1.2.4.2.1 Aislamiento térmico de redes de tuberías, todas aquellas tuberías y accesorios que contengan fluidos con temperatu-ras superiores a 40 oC y que estén instalados en locales no calefactados dispondrán de aislamiento térmico.

Cálculo de tuberías

¿En qué crees que puede influir un diámetro inadecuado de tubería?

Al igual que los radiadores se escogen por la potencia calorífica que emiten (entre otras carac-terísticas), las tuberías deben poseer un diámetro adecuado, que les permita transportar la can-tidad de agua suficiente (caudal). ¿Qué consecuencias crees que puede tener la elección de un diámetro inadecuado de tubería? ¿Qué ocurre si utilizamos un diámetro menor del necesario?

Como es lógico dependerá de cuál sea la diferencia con el diámetro ideal, pero se puede afirmar que, cuanto menor es el diámetro, más pérdidas de presión se producen, más se reduce el caudal y menor es la potencia calorífica del emisor.

Entonces, ¿sería aconsejable sobredimensionar los diámetros para asegurar que no ocurre todo lo anteriormente expuesto? La respuesta es no, ya que en ese caso además de incre-mentarse los costes de la instalación, aumentarían las pérdidas térmicas (a mayor superfi-cie más pérdidas de calor).

Fig. 60: Tubo coarrugado protector.

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49

La conclusión a la que podemos llegar es que el diámetro de los diferentes tramos de tubo debe seleccionarse en función del caudal que los atraviesa, el cual a su vez depende de la potencia del radiador o radiadores que alimente.

El cálculo se puede llevar a cabo mediante diferentes sistemas más o menos precisos (exis-ten programas informáticos de gran precisión). Los métodos son similares al que se descri-be resumido a continuación.

1. Hallar el caudal del tramo correspondiente mediante la expresión:

2. Teniendo en cuenta la pérdida de presión en los accesorios (uti-lizando un ábaco específico) deducir su longitud equivalente de tubería, también es posible aumentar las pérdidas de pre-sión totales en un 15-20%.

3. Fijando una pérdida de presión máxima (entre 10 y 30 mmc.a/m) o una velocidad máxima (entre 0,5 y 1,5 m/s), acudir a un ába- co del material correspondiente (figura 61) y hallar el diámetro adecuado.

Ttramo del Potencia

Q ∆

=

Siendo:

Q = Caudal en l/h Pt = Potencia del tramo en kcal/h ∆t = Salto térmico en ºC (habitualmente se toma un valor de 20 ºC)

Fig. 61: Ábaco para cálculo de ∆P en tubo de polipropileno.

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o Método simplificado de cálculo

Para el dimensionado de la red de tuberías vamos a utilizar un método simplificado, rápi-do y eficaz, obtenido de la información técnica que ofrece la marca Roca, en el que me-diante gráficos y en función de la potencia requerida se halla el diámetro buscado.

En concreto la tabla 21 se emplea para instalaciones bitubo realizadas con cobre o acero negro y las tablas 22 y 23 para instalaciones mono-tubo realizadas con radiado-res o paneles de chapa, res-pectivamente, siempre en cobre.

Tabla 21: Selección de tuberías en instalaciones bitubo.

Tabla 23: Selección número de anillos y diámetro de tubería,instalaciones monotubo, paneles de chapa.

Tabla 22: Selección número de anillos y diámetro de tubería,instalaciones monotubo, radiadores.

Unid

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51

Vamos a seleccionar los diámetros de tubería de cobre para los tramos que forman la instalación de calefacción monotubo con radiadores representada en la siguiente fig.

Acudiendo a la tabla 21, determinamos que para una potencia de 4.600 kcal/h es suficiente con realizar un solo anillo y concretamente en la columna de 5 emisores por anillo, obtenemos que el diámetro de tubo necesario es de 14/16 (en la actualidad el diámetro de 14/16 ha desaparecido prácticamente, por lo que acudiríamos a un diámetro de 18/16 mm).

Ejemplo

1 3

2

4 5

Radiador 1 = 600 kcal/h Radiador 2 = 800 kcal/h Radiador 3 = 1.200 kcal/h Radiador 4 = 1.100 kcal/h Radiador 5 = 900 kcal/h Potencia total = 4.600 kcal/h

ctiv

idad

a 4

Decide el número de anillos y diámetro de los tubos de cobreque se han de colocar en una instalación de calefacción mono-tubo con paneles de chapa representados en la siguiente figura.

1 3

2

4

5

6 5

7

Radiador 1 = 700 kcal/h Radiador 2 = 900 kcal/h Radiador 3 = 800 kcal/h Radiador 4 = 850 kcal/h Radiador 5 = 1.000 kcal/h Radiador 6 = 1.300 kcal/h Radiador 7 = 1.100 kcal/h Potencia total = 6.650 kcal/h

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Materiales empleados

Aunque tradicionalmente las tuberías más empleadas son las de acero negro y cobre, cada vez es más habitual el uso de tubos plásticos que a pesar de no gozar de la confianza ne-cesaria entre parte de los instaladores, se van imponiendo día a día debido a las numerosas ventajas que poseen. Debemos tener en cuenta que en otros países europeos su uso es mayoritario.

o Tubos de cobre

El tubo de cobre se emplea fundamentalmente en instalaciones individuales, ya que en diámetros elevados (>28 mm) su precio y el de los accesorios aumenta exageradamente, y no es rentable su uso, a pesar de que los tiempos necesarios para su colocación son mu-cho menores que en el caso del acero negro.

Entre sus características fundamentales destacan:

Alta resistencia a la corrosión.

Menores pérdidas de carga que el acero, aunque mayores que en los plásticos.

Al admitir uniones soldadas por capilaridad, permite montajes más fáciles y rápidos que el acero, aunque más lentos que en los plásticos.

Soporta elevadas presiones interiores.

Posee alta resistencia ante el ataque de los productos empleados en la construcción, excepto en el caso de cemento, que contienen amoniaco.

El tubo de cobre se comercializa en barras rectas en estado duro de 5 metros de longitud, cuya utilización es común en instalaciones vistas, donde el acabado tiene mayor impor-tancia.

También se puede adquirir en rollos recocidos, con lo que se consiguen cualidades mecánicas distintas al caso anterior; en concreto el recocido facilita el curvado y otros mecanizados utilizando las herramientas adecuadas. Los tubos en rollos se suministran hasta un diámetro de 20-22 mm (la primera cifra indica el diámetro interior y la segun-da el exterior), siempre en longitud de 50 m, lo que los hace muy útiles en instalacio-nes empotradas, sinuosas o irregulares de gran longitud, evitando de este modo el uso de soldaduras.

En la tabla 24 se dan las diámetros y espesores comerciales de los tubos de cobre.

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53

o Tubos de acero

Las tuberías de acero están formadas por acero dulce con un bajo contenido en carbono y según su sistema de fabricación se distinguen tubos con costura (una hoja de acero se en-rolla y se suelda posteriormente) y tubos sin costura (fabricación por laminado o estirado).

El tubo de acero se utiliza fundamentalmente en instalaciones colectivas o de grandes edi-ficios en los cuales los diámetros empleados son elevados y el empleo de cobre encarece-ría notablemente la instalación.

Entre sus características fundamentales destacan:

Posee alta resistencia mecánica y soporta elevadas presiones.

Menor coste que el cobre y los plásticos.

Baja resistencia a la corrosión.

Aumento de la mano de obra.

Peso elevado.

La longitud comercial más habitual es de 6 m lo que supone un inconveniente en instala-ciones de gran extensión pues obliga a realizar gran número de uniones.

Tabla 24: Diámetros y espesores de los tubos de cobre.

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En la tabla 25 se ofrecen los datos técnicos de los tubos de acero que tienen aplicación en las instalaciones de calefacción.

o Tuberías plásticas

Estas tuberías se estudian con suficiente profundidad en el módulo “Instalaciones de Agua y Gas”, por lo que en este apartado simplemente haremos una pequeña introducción a sus características fundamentales.

Existen varios tipos de tuberías plásticas, obtenidas mediante procesos diferentes lo que les confiere lógicamente ciertas peculiaridades, sin embargo, todas ellas tienen en común determinadas cualidades:

Son mucho más ligeras que las anteriores. Resistentes a la agresividad del agua y la tierra. Tienen una superficie interior más lisa que el cobre y el acero y, por tanto, ocasio-

nan menores pérdidas de presión. Mejor comportamiento ante heladas, al admitir una mayor deformación. Son aislantes térmicos y también eléctricos, no afectándoles por ello el fenómeno de

la electrolisis. Tienen un elevado coeficiente de dilatación. Su presión de trabajo es inferior a la máxima que soportan tanto el acero como el cobre. Envejecen rápidamente si no están protegidas del aire y la radiación solar. Soportan temperaturas inferiores y su vida útil disminuye al aumentar ésta.

Los métodos de unión varían para cada uno de los plásticos existentes, pudiendo emplear-se múltiples sistemas para un mismo material. También existen diferencias en los formatos de comercialización; algunos se pueden adquirir solo en barras, mientras que otros se fa-brican tanto en barras como en rollos.

Tabla 25: Datos técnicos de los tubos de acero.

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55

Sistema de calefacción por radiadores Conexión de radiadores

En el sistema de calefacción estudiado en esta unidad, elagua calentado en una caldera se distribuye hasta losradiadores que al ser atravesados por el agua caliente,ceden parte del calor al local en el que están instalados.

Los radiadores se fabrican en distintos materiales, lo que lesproporciona características diferentes en cuanto a su dura-ción, emisión térmica, acabado estético y precio. Los máshabituales son: radiadores de fundición, radiadores de chapade acero, paneles de chapa, radiadores de aluminio, toalleros.

Existen dos formas de conectar un radiador al resto de lainstalación en función de cómo se coloque la entrada ysalida del agua:

Bitubo: en la que el emisor se conecta por una desus tomas a la tubería que viene desde la calderacon agua caliente y por otra, a la tubería que re-torna con el agua más fría.

Monotubo: la tubería por la que circula el agua pro-cedente de la caldera, entra en el primer emisor ytras enfriarse al atravesarlo, sale por la misma tomahacia el siguiente radiador, en el que se repite el ci-clo anterior. En el último radiador, el agua retorna yahacia la caldera formándose así un anillo.

Mientras que con el bitubo se consigue un calentamien-to mas rápido y uniforme que con el sistema monotubo,éste consigue un gran ahorro de tubo, siendo ademásinnecesario el uso de T y soldaduras.

Una vez escogido el sistema de conexión y los puntos deentrada y salida del agua en los emisores, se han de colocarválvulas en ambas tomas, y como el diámetro de la roscadel radiador no siempre coincide con la rosca de las válvu-las anteriores, suele ser necesario el uso de reducciones.Para completar el montaje se añaden los tapones necesa-rios y se coloca un purgador en la parte alta del radiador.

Resumen

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Ubicación de radiadores Cálculo y selección de radiadores

Red de tuberías

El emplazamiento del radiador, ha de ser en la pared másfría, a poder ser bajo una ventana con el fin de conseguiruna temperatura lo más uniforme posible en el local.

Es fundamental también que las corrientes de aire deconvección que circulan por el radiador no queden obs-taculizadas por cubre-radiadores, cortinas, etc. Además,para favorecer dichas corrientes los emisores se colocaránseparados de las paredes y suelos una distancia mínima.

Además de elegir el emisor que vamos a utilizar por sudiseño y material de fabricación, tendremos que hallarla potencia calorífica de éste, para que el local en el quese instale alcance la temperatura adecuada.

Para realizar los cálculos se tendrán en cuenta las tem-peraturas exteriores de la zona, la temperatura interiordeseada y las pérdidas de calor a través de los cerra-mientos, así como las entradas de aire por puertas, ven-tanas y conductos de ventilación.

Un mismo radiador podrá emitir más potencia al au-mentar el caudal de agua que lo atraviesa o la tempera-tura de ésta.

Son las encargadas de distribuir el agua desde la calderahasta los radiadores y existen varias opciones de ejecución:

Derivaciones mediante Tes. El caudal principalen cada T se va dividiendo hacia los radiadores,reduciendo el diámetro del tubo cuando sea ne-cesario.

Derivaciones mediante colectores. La distribuciónse realiza de forma independiente para cada ra-diador desde dos colectores conectados directa-mente a la ida y retorno de la caldera.

En el sistema monotubo no se emplean derivaciones ylos tubos van de uno a otro radiador sin interrupción.

Unid

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57

Instalación de tuberías

Cálculo de tuberías

Materiales para tuberías

Instalación de superficie. Cuando se deba efectuarla instalación en un edificio ya construido, lo habi-tual será decantarse por montar los tubos sobre lasuperficie de la pared, es decir, vistos, ahorrandode esta manera tiempo y reduciendo la envergadu-ra de las obras.

Instalaciones empotradas. Si el edificio o viviendaen la que se va a realizar la instalación de calefac-ción se encuentra en construcción, es habitual de-cidir una distribución empotrada, ocultándose lostubos a la vez que se realizan las obras de albañi-lería, bien en el suelo, en la pared o en los falsostechos de escayola.

Debe seleccionarse el diámetro de los diferentes tramosde tubo en función del caudal que los atraviesa, el cuala su vez depende de la potencia del radiador o radiado-res que alimente.

Aunque tradicionalmente las tuberías más empleadasson las de acero negro y cobre, cada vez es más habitualel uso de tubos plásticos que debido a las numerosasventajas que poseen se van imponiendo día a día. De-bemos tener en cuenta que en otros países europeos suuso es mayoritario.

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Autoevaluación

1. ¿Qué condicionantes se han de tener en cuenta para la elección de un radiador? 2. ¿Cuáles son los tipos de radiadores más comunes? 3. Cita las ventajas e inconvenientes de los sistemas de conexión monotubo y bitubo.

4. En un radiador en sistema bitubo ¿cómo conectarías la entrada y salida para lograrel mayor rendimiento? Indícalo de mejor a peor de izquierda a derecha.

Mejor Medio Peor

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59

5. ¿Qué se debe hacer una vez finalizada la instalación bitubo para ajustar las temperatu-ras en los diferentes locales? ¿En qué componente se debe actuar con esa finalidad?

6. Haz un listado de los componentes necesarios para montar un radiador de aluminio de 1.300 kcal/h, definiendo los diámetros de la llave, del detentor, del purgador, de las reducciones y de los tapones. La entrada y salida se dispondrán tal y como se muestra en la figura, en la que también se señalan los sentidos de las roscas en los orificios.

TOMA DIÁMETRO

DE LA LLAVE

DIÁMETRO DEL

DETENTOR PURGADOR REDUCCIÓN TAPÓN

1

2

3

4

7. ¿Por qué se aconseja colocar purgadores automáticos en emisores de alumino?

2

3 4

Ros

ca iz

quie

rda R

osca derecha

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8. Rellenar la tabla siguiente (kcal/h) con la potencia de los radiadores que tendrías que colocar en una vivienda leonesa. La vivienda, situada en la 1ª planta de un edificio de 5 alturas en el que existe calefacción central, fue construida reciente-mente cumpliendo con la normativa actual sobre aislamiento térmico. Además po-see los huecos y superficies especificadas en la tabla mostrada a continuación.


FACTORA

FACTORB

FACTORC

POTENCIA DEL RADIADOR

1 Salón 13

2 Cocina 6

3 Baño interior 3

4 Dormitorio 8

9. Apoyándote en los datos de la tabla 4 incluida en esta unidad didáctica (Dimen-siones y características de los radiadores de aluminio Baxi-Roca MEC), halla el número de elementos necesarios de radiador MEC 45 para conseguir una potencia de 650 kcal/h, suponiendo un salto térmico de 50 oC.

10. Halla los diámetros de las tuberías de acero que forman los distintos tramos, en la instalación de calefacción representada en la figura.

TRAMO POTENCIA (kcal/h) DIÁMETRO ACERO

5

5”

1 3 2”

3”

4”

1”

0

0”

2 4 Radiador a) = 1.600 kcal/h Radiador b) = 1.121 kcal/h Radiador c) = 500 kcal/h

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Respuestas Actividades

1. La respuesta correcta es la siguiente:

TIPO DE RADIADOR VENTAJAS INCONVENIENTES

Fundición

• Duración prácticamente ilimitada.

• Están constituidos por elementos que se unen entre sí hasta conseguir la potencia calorífica precisada.

• Precio elevado.

• Debido al material de que están fa-bricados, estos radiadores poseen un elevado peso.

Chapa de acero

• Son bastante ligeros.

• Son baratos.

• Su resistencia a la corrosión no es muy grande y por tanto su duración tampoco.

• No se pueden unir por elementos.

Panel de chapa

• Son mucho más ligeros que los de fundición.

• Son más planos, por lo que ocupan menos espacio.

• Precios más bajos que los de fundición y aluminio.

• Su resistencia a la corrosión es menor que en los de fundición y aluminio y por tanto su duración también es re-ducida.

• Para obtener la misma potencia que el resto necesitan una mayor longitud

Aluminio

• Muy ligeros.

• Duración elevada.

• Estética preferida por la mayoría.

• Precios altos.

• Producción de hidrógeno en contacto con el agua.

TIPO DE RADIADOR NÚMERO DE TOMAS

DIÁMETRO Y SENTIDO

DE LAS TOMAS Fundición 4 ø1”, 2 a izda. y 2 a dcha.

Chapa de acero 4 ø11/4”, 2 a izda. y 2 a dcha.

Panel de chapa 2 ó 4 ø1/2”, todos a dcha.

Aluminio 4 ø1”, 2 a izda. y 2 a dcha-

Toallero 3 ó 4 2 mínimo de ø1/2” y otro de ø3/8”

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2. El purgador se podría poner indiferentemente en la toma 1 o en la 2.

TOMA DIÁMETRO

DE LA LLAVE

DIÁMETRO DEL


1 — — 1/8” 1”D – 1/8” —

2 — — — — 1”l

3 1/2” — — 1”D – 1/2” —

4 — 1/2” — 1”I – 1/2” —

3. Las distintas partes de un sistema de ventilación localizada son:


FACTORA

FACTORB

FACTORC


1 Dormitorio 1 83 86 1,05 1 722,4

2 Dormitorio 2 8 86 1,05 1 722,4

3 Dormitorio 3 11 86 1,05 1 993,3

4 Cocina 9 81 1,05 1 765,45

5 Sala de estar 18 95 1,05 1 1.795,5

6 Baño exterior 4 90 1,05 1 378

4. Según la tabla 23 para esa potencia total

(6.650 kcal/h) y 7 paneles se deben hacer dos anillos, procurando que la potencia de cada uno sea similar. En la figura se marcan los es-cogidos.

Para ambos anillos el diámetro de tubo de co-bre hallado es de 12-14 mm, diámetro que, aunque se comercializa, es poco utilizado y por tanto en la práctica sería posible emplear el de 13-15 mm.

El tramo común a ambos anillos (marcado en rojo) se calcularía como una instala-ción bitubo, dando como resultado un diámetro de 20-22 mm.

1 3

2

4

5

6 5

7

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63

Respuestas Autoevaluación

1. Los condicionantes a tener en cuenta cuando seleccionemos un radiador serán de tipo: técnico, económico y estético.

2. Los radiadores más comunes son los de hierro fundido, chapa de acero, paneles de

chapa, aluminio y los toalleros.

3. Las características principales que diferencian el sistema monotubo del bitubo son:

SISTEMA MONOTUBO SISTEMA BITUBO

• Los últimos radiadores deben sobredimen-sionarse para logar la potencia necesaria, ya que el agua les llega más fría.

• El cálculo de las potencias resulta más complejo.

• Se produce un gran ahorro de tubo y tiempo.

• El calentamiento es más rápido al ser mayor la temperatura del agua y más uniforme en todos los radiadores, ya que llega a la misma temperatura.

• La regulación es independiente en cada radiador y por tanto más sencilla.

• Se deben hacer derivaciones mediante T o empleando colectores, lo que aumenta los gastos y, el tiempo de realización.

4. La solución correcta se muestra en la figura:

Mejor Medio Peor

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5. Una vez finalizada la instalación, en la primera puesta en marcha se debe regular el caudal que entra en cada radiador, para lograr así que todos calienten de forma uniforme.

Aunque en ocasiones esta labor se realiza en el detentor, éste no está diseñado como elemento de regulación, sino de corte y pueden producirse ruidos. Lo ideal es ajustar el caudal en la llave de entrada siempre que ésta sea de doble reglaje; si es simple, el usuario puede echar al traste con todo el trabajo anterior al manipularla.

6. Los componentes necesarios para el correcto montaje del radiador dado, se des-

glosan en la tabla siguiente:

TOMA DIÁMETRO

DE LA LLAVE

DIÁMETRO DEL


1 3/8” — — 1”l – 3/8” —

2 — — 1”D — —

3 — — — — 1”l

4 — 3/8” — 1”D – 3/8” —

7. Se recomienda colocar purgadores automáticos en este tipo de radiadores ya que el

agua de calefacción en contacto con el aluminio forma bolsas de hidrógeno, que en caso de no ser eliminadas bajan el rendimiento del emisor y producen ruidos.

Sin embargo, se debe tener precaución si los suelos del local son de tarima o par-quet, pues aunque no debiera ser así, en ocasiones estos purgadores liberan ade-más de gas pequeñas gotas de agua.

Unid

ad


65

8. Las potencias halladas están reflejadas en la siguiente tabla y han sido obtenidas de las tablas 14 – 18 – 19 y 20


FACTORA

FACTORB

FACTORC


1 Salón 13 78 1,30 1 1.318,2

2 Cocina 6 64 1,30 1 499,2

3 Baño interior 3 55 1,30 1 214,5

4 Dormitorio 8 69 1,30 1 717,6

9. Según los datos de la tabla 4, para obtener una potencia de 650 kcal/h con un ra-

diador MEC 45 y un salto térmico de 50 ºC necesitaremos:

10. Según la potencia de cada tramo y mediante la tabla 27, se obtienen los siguientes

diámetros:

TRAMO POTENCIA (kcal/h) DIÁMETRO ACERO 0-1 / 0”-1” 3.221 ½”

1-2 / 1”- 2” 1.600 ½”

1-3 / 1”- 3” 1.621 ½”

3-4 / 3”- 4” 1.121 3/8”

3-5 / 3” – 5” 500 3/8”

elemento 98,7kcal/h 74,7kcal/h 650

elementos deNº

elementopor Potencia

requerida Potencia elementos deNº

≈==

=

Técnico en Montaje y Mantenimientode Instalaciones de Frío, Climatización y Producción de Calor

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Sumario general³n-I.curso_.pdf · Los radiadores están constituidos básicamente por recipientes de elevada superficie por los que circula agua caliente (calentada en una caldera