L’habitació s’escalfa transferint calor del refrigerant a l’aire o objectes de la sala. Com que s’exclou el contacte directe d’una font de calor o d’un transportador de calor amb l’aire, els dispositius de calefacció actuen com a intermediaris. Aquests últims es classifiquen segons molts signes.
Varietats d'aparells de calefacció
El disseny i l'eficiència de l'escalfador determina els mètodes de transferència de calor. Aquesta és la classificació principal dels dispositius.
- Convectiu: transmetre almenys el 75% de la calor per convecció. Un exemple són convectors, canonades nervades. La font sol ser un escalfador, escalfa l’aire, es transmet a l’habitació i ja des de les masses d’aire càlid s’escalfen les superfícies, els mobles i les persones. Els aparells poden ser molt eficaços per la velocitat d’escalfar l’aire, però consumeixen molta electricitat.
- Radiació convectiva: transmet de 50 a 75% de la calor mitjançant el mètode convectiu. Aquests són la majoria dels escalfadors tradicionals: radiadors, escalfadors de terra, tubs suaus.
- Radiació: el 50% de la calor és radiació. Aquests inclouen calefactors infrarojos, sostres i electrodomèstics. L’escalfador genera radiació infraroja, en aquest cas, primer s’escalfen les superfícies, objectes i persones de l’habitació i només després l’aire. L’eliminació de l’aire de la cadena de transferència de calor redueix els costos de calefacció.
Els calefactors de radiació de convecció s’instal·len més sovint. Els dispositius tenen una alta eficiència, barata i pràctica.
Per tipus de refrigerant
El sistema de calefacció tradicional implementa el següent esquema. La font de calor és una caldera: gas, electricitat, combustible sòlid. Escalfa una certa quantitat de refrigerant, entra al sistema i desprèn calor a la superfície de les canonades i els aparells de calefacció.
El refrigerant ha de complir molts requisits: absorbeix i aporta una quantitat de calor suficient, no produeix corrosió, escalfa fins a la temperatura requerida.
- L’aigua és l’única opció per a la calefacció central. El motiu és les grans distàncies entre la font de calor i el consumidor. La substitució de qualsevol altra opció augmenta el preu de la calefacció en desenes de vegades.
- El vapor: l’anomenat sec. S'utilitza en sistemes de vapor a buit, en sistemes de baixa i alta pressió. A més, l’habitació s’escalfa 3 vegades més ràpid, no hi ha risc de congelar canonades. El desavantatge és un consum elevat de combustible.
- Antigel - "no congelació". Solució de glicerina, una solució d’etilenglicol, propilenglicol i altres. Els líquids eviten la congelació fins i tot en canonades amb el diàmetre més reduït. Es recomana abocar antigel a un sòl d’aigua tèbia. El refrigerant durant la circulació actua com a lubricant, fet que augmenta la vida de les canonades i radiadors. L’inconvenient és la necessitat de seleccionar l’antigel en funció del tipus de caldera.
- Transformador o oli mineral: transportador de calor en escalfadors de petroli. Es tracta d’un líquid viscós i que absorbeix la calor que pot donar calor a l’aire a la sala durant molt de temps.
És possible triar un refrigerant i un aparell de calefacció corresponent només en organitzar un sistema de calefacció autònom.
Segons característiques tècniques
Per avaluar l’eficiència d’un model determinat, cal analitzar indicadors tècnics.
- La transferència de calor és el principal criteri. Sobre aquesta base, l'aparell de radiació és millor que el convectiu.Dels radiadors, la fosa es distingeix per la més alta inèrcia tèrmica i l'alumini transmet la calor millor.
- Superfície de treball: és important tenir en compte l’àrea total de la bateria, no el nombre de seccions. El càlcul de les dimensions de l’escalfador es realitza tenint en compte el volum de l’habitació.
- Resistència a la corrosió: els escalfadors de ceràmica són més resistents. Dels models metàl·lics, els millors són l’alumini.
- La resistència a la pressió: els convectors són els més estables, ja que no hi ha una càrrega. Dels radiadors, els millors són ferro colat i bimetàlic.
- Facilitat de manteniment: només cal netejar periòdicament els convectors i els panells d’alumini. S’ha de pintar ferro colat i acer.
- La vida útil dels piles de ferro colat té una durada més gran de 50 anys. Bimetàlics explotats de 30-40 anys. L’acer menys durador: no més de 10-15 anys.
El rendiment tèrmic no és l’únic paràmetre d’elecció. Els radiadors han de complir els requisits del sistema de calefacció seleccionat.
Materials per escalfar radiadors d'aigua
El mètode de calefacció més popular és la calefacció per aigua. La font de calor pot ser una caldera de gas, elèctrica i de carbó, el refrigerant és aigua o anticongelant, les bateries poden ser calefactores tubulars o de panell fetes amb diferents materials.
Piles de fosa
Aquest és el tipus més famós d’aparells de calefacció per aigua, adaptat a les condicions de la calefacció central. Les bateries de fosa són barates, duradores i poden suportar caigudes de pressió. Amb una petita transferència de calor, només el 40%, tenen una gran superfície de treball. El ferro colat acumula calor, de manera que les bateries es refreden lentament, fins i tot un cop apagada la calefacció.
Els models de disseny moderns són molt interessants i bonics. Tot i això, cuidar-los és difícil.
Acer
Sovint s’utilitza en la disposició de calefacció autònoma, on s’exclouen martells d’aigua a alta pressió o bé, ja que l’acer és sensible a ells. La transferència de calor de l’aliatge és més gran, s’escalfa molt més ràpid que el ferro colat. És més fàcil regular la calefacció a causa d’una baixa inèrcia tèrmica. Però pel mateix motiu, les bateries d’acer es refreden immediatament després d’apagar-se.
El desavantatge és la tendència a la corrosió. Cal tenir cura del calefactor, emprat per abocar aigua neta amb additius i pintar a la superfície.
Alumini
El nivell màxim de transferència de calor és superior al 70%. El pes del radiador és petit, la seva instal·lació és extremadament senzilla, fins i tot es pot instal·lar en un tauler sec. Bonus: una gran superfície de treball: els canals pels quals es mou el refrigerant es col·loquen en seccions d’una àrea molt més gran. Com que l’alumini condueix bé la calor, la secció és molt ràpida i molt calenta.
L’alumini és propens a la corrosió. Per perpetuar el termini de funcionament, els radiadors de calefacció, com altres escalfadors d'alumini, estan recoberts de pintura polimèrica.
Bateries bimetals
Els canals pels quals circula el refrigerant són d’acer: és més fort i resistent que l’alumini. La zona de treball de la secció és d'alumini per millorar la transferència de calor a l'aire. Un dispositiu bimetàlic combina els avantatges de l’acer i l’alumini, però està desproveït dels seus inconvenients, com ara una vida curta o una tendència a la corrosió.
Hi ha limitacions. No s’ha d’afegir anticongelant a l’aigua emprada en les bateries bimetàliques.
El preu dels escalfadors bimetals és el més alt i només queda en segon lloc als radiadors de coure.
Tipus de calefactors elèctrics
Els escalfadors elèctrics funcionen amb un principi diferent. El refrigerant es substitueix per elements d’escalfament que funcionen quan s’aplica un corrent elèctric.Amb rares excepcions, l’element de calefacció té una àrea reduïda. Per fer el subministrament de calor més eficient, utilitzeu 2 solucions:
- els fluxos d’aire passen pel dispositiu de calefacció: qualsevol tipus de convector;
- crear un estoig amb una àrea de treball gran: calefactors de taulers.
Els escalfadors elèctrics inclouen electrodomèstics que són un element de calefacció. No és així un aparell de calefacció, com la caldera Evan. És una font de calor, però no un disseny de calefacció.
El principal inconvenient dels escalfadors elèctrics és la seva exactitud en la qualitat del corrent elèctric. Si la potència total dels escalfadors supera els 12 kW, caldrà posar una xarxa amb una tensió de 380 V.
Dispositius de convecció
Elements de calefacció - elements de calefacció, es col·loquen dins d’un habitatge pla. La superfície de l’habitatge s’escalfa i transfereix la calor a l’aire. Tot i això, aquest mecanisme només proporciona el 20% de la transferència de calor. Hi ha entrades a la part inferior del dispositiu. A través d’ells, l’aire entra a l’aparell, s’escalfa i surt per les obertures de la part superior. La convecció proporciona el 80% de la transferència de calor.
Els convectors escalfen ràpidament l’habitació, però no cremen oxigen tant com els escalfadors de ventiladors. A temperatures mínimes, es pot deixar el dispositiu encès durant la nit. La potència varia de 0,25 a 2,5 kW. El càlcul de l’indicador es realitza mitjançant la capacitat cúbica, ja que el convector escalfa l’aire. L’inconvenient és que la temperatura còmoda es manté a l’habitació només mentre el convector funciona.
Dispositius d’oli
L’element escalfador és un element de calefacció, però, també hi ha l’oli refrigerant. Una substància viscosa càlida omple les seccions i transfereix la calor a la superfície. Com més gran sigui la superfície de treball, més gran serà l'eficiència del dispositiu. Els dispositius de calefacció elèctrics escalfats amb oli són molt eficients que els de radiació.
A més - alta inèrcia tèrmica L’aparell s’escalfa lentament, però també produeix calor durant molt de temps després d’un apagat. Aquest mode de funcionament és més econòmic. Els aparells produeixen una potència de fins a 4,5 kW, però els radiadors de petroli consumeixen menys electricitat. L’inconvenient és la gran massa i massitud.
Calefacció per infrarojos
L’eficiència del escalfador d’infrarojos és propera al 100%. La base del dispositiu és una pel·lícula amb conductors de resistència, espirals de carboni i plaques, que generen radiació tèrmica quan passa el corrent elèctric. Al mateix temps, no s’escalfa l’aire, sinó superfícies, objectes i persones de l’habitació. Fins i tot a temperatures de l'aire més baixes, la gent de la sala ja la percep còmoda.
Els calefactors IR consumeixen un 30% menys d’electricitat. La calefacció és més ràpida que la convecció. L’aire no s’asseca massa i no perd oxigen.
Calefacció a gas
Escalfador eficient i barat, però difícil de mantenir. El calefactor o convector de gas funciona amb el principi d'un forn de gas. Es subministra gas al cremador. Els productes de la combustió a través de la xemeneia es descarreguen a l'exterior. L’aire que entra pels forats s’escalfa a l’intercanviador de calor i torna a entrar a l’habitació.
La potència dels escalfadors arriba als 8 kW. Com que el gas és un combustible assequible i barat, els costos de calefacció són mínims. Hi ha moltes mancances: a la casa cal instal·lar una bona ventilació, equipar la xemeneia, netejar periòdicament els broquets. En cas de mal funcionament del dispositiu, és molt probable la intoxicació amb diòxid de carboni.
Requisits d’instal·lació
La seguretat operativa es garanteix mitjançant la instal·lació competent del sistema. Les recomanacions d’instal·lació depenen del tipus de radiador i del material d’execució:
- Les piles de qualsevol tipus s’instal·len a una distància d’almenys 6 cm del terra, a 5 cm dels carreus de la finestra i 2,5 cm de la paret.A les habitacions de la categoria A. B, C, la distància a la paret ha de ser com a mínim de 10 cm.
- Els calefactors s’instal·len millor sota les obertures de les finestres, on s’ofereix l’accés per a la seva inspecció i reparació.
- La temperatura superficial del radiador obert no hauria de superar els 70 ºC. En cas contrari, les bateries estan protegides per una graella.
- Quan es connecten canonades, peces i radiadors de diferents metalls, s’utilitzen adaptadors roscats de bronze o acer inoxidable.
- Les bateries s’han d’omplir en tot moment amb aigua. Els líquids només es drenen en cas d’accident.
- Els aparells de calefacció estan equipats amb vàlvules de tancament i control, excepte algunes excepcions. Els accessoris es seleccionen tenint en compte el tipus de sistema: un tub, dos tubs i ventilador.
Els requisits per a la instal·lació de calefactors de gas coincideixen amb les recomanacions per a la instal·lació de qualsevol aparell de gas. Construir i gestionar només serveis especials. Els convectors i els radiadors d’oli es troben situats a l’interior, complint els requisits habituals de seguretat contra incendis.
