SISTEMA DE CALEFACCION

SISTEMAS DE CALEFACCIÓN
La regulación de las condiciones ambientales dentro de una vivienda, industria o comercio, son procesos que implican sistemas de ventilación o calefacción. Un sistema de calefacción permite elevar la temperatura de determinado espacio en relación con la temperatura ambiental exterior para generar condiciones cómodas para la habitación de los seres humanos. Con este objetivo esencial de combatir el frío y permitir un grado elevado de calidad de vida se han desarrollado diversos sistemas de calefacción. Al momento de adoptar entre los diferentes sistemas de calefacción existentes es fundamental considerar ciertas variables para que los mismos resulten eficientes. La zona geográfica donde está ubicada el espacio donde se va instalar el sistema de calefacción es la primera de las condiciones que se deben atender; si se halla en una zona climática fría se debe considerar la necesidad de un sistema de calefacción de flujo constante y en lo posible, con combustible de red o que cuente con depósitos.
En caso de que el edificio se encuentre en zona anegada por nevadas o interrupciones de otro tipo. En cuanto a las zonas de temperatura moderada se pueden utilizar sistemas de calefacción básicos (incluso portátiles), con combustibles livianos.
Actualmente hay diversos sistemas de calefacción.
• Según la extensión:
o Calefacción unitaria
o Calefacción centralizada
o Calefacción urbana
• Según la forma de calefactar:
o Calefacción por agua
o Calefacción por vapor
o Calefacción por aire
Calefacción centralizada
La Calefacción centralizada es un sistema de climatización que sirve a varios locales sean o no de una vivienda. Si todos los locales son de una única unidad de consumo (una vivienda, por ejemplo), se llamaría calefacción individual; si pertenecen a varias unidades de consumo (viviendas u oficinas) se llama calefacción colectiva. Suele utilizarse en edificios de viviendas.
Cuando el sistema de calefacción central sirve a varios edificios, sean de viviendas o de otros usos, como un barrio o un pueblo, se denomina calefacción urbana o de distrito.
Las principales ventajas son la mayor eficiencia y que la mayoría de lo vecinos no se debe preocupar del mantenimiento de los generadores. También, que en muchos casos, los grandes consumidores tienen precios mejores para la energía utilizada, lo que produce un ahorro económico que puede ser importante (por ejemplo, en España, el gas natural tiene un precio por unidad de energía un 20...30% inferior para una calefacción central de edificio que para las individuales).
Aunque en algunos sistemas antiguos no había regulación y unos vecinos podían pasar calor, mientras que otros pasaban frío, en los sistemas actuales la eficiencia es mayor que en los sistemas individuales:
• Se puede costear una sistema de calefacción más eficiente, ya que el rendimiento crece con el tamaño de la instalación.
• Las calderas mayores suelen ser más eficientes.
• Los acumuladores de calor grandes pierden menos calor.
• El consumo repartido provoca menos paradas y arranques.
• Se puede utilizar un sistemas modular, que arranque módulos cuando su potencia no sea suficiente. Varios módulos a plena potencia son más eficientes que muchas calderas individuales a media potencia.
Por otra parte se puede utilizar una local mucho más adecuado, con buena ventilación aunque haga frío y más accesible para algunos combustibles. Es difícil subir gasoleo o pellets a un piso y normalmente las calderas centrales están situadas en un bajo. El equipamiento (caldera o sistema de cogeneración) es más fácil de manejar en el cuarto de calderas.
La principal ventaja del local con buena ventilación, aparte de la seguridad, es que para la producción de calor en una caldera hacen falta notables cantidades de aire que, de estar la caldera en un local habitable, enfriarían el ambiente de modo muy importante. Con este sistema el aire exterior, frío, atravesará un local no habitado y en los habitados se podrá regular la entrada de aire a unos caudales de aire mucho más reducidos, los necesarios para la imperativa ventilación.
El sistema de calefacción centralizada más común es el de agua caliente que emplea una caldera donde se calienta el agua y emisores del tipo radiador o de suelo radiante en los locales habitados, llevando el agua caliente por medio de una red de tuberías. También puede ser calefacción por vapor.
Existen también sistemas de climatización que permiten la refrigeración en verano. Hay sistemas mediante conductos de aire frío o mediante agua. Los sistemas de aire pueden provocar condensaciones en interior de los conductos y hongos. En los sistemas de agua se puede utilizar una sistema capilar similar al del suelo radiante.
Aprovechando la central de calor se instala conjuntamente la producción de agua caliente, que también funcionará con rendimientos mucho mayores que los sistemas individuales. Para evitar el intervalo de tiempo hasta que llega el agua caliente desde el depósito donde se prepara el agua caliente, se utiliza un circuito de retorno en el que el agua calentada se recircula para que siempre haya agua a la temperatura adecuada cerca de la entrada de cada consumidor. Así el agua solo tiene que llegar desde el distribuidor general (normalmente una columna montante) a cada vivienda particular.

En cuanto a los sistemas de calefacción central pueden distinguirse, según su tamaño, varios tipos:
• Calefacción individual: la que sirve a un solo usuario, sea una vivienda o un negocio con varios locales.
• Calefacción colectiva: la que sirve a varios usuarios de los tipos dichos. Generalmente todos ellos situados en un edificio.
• Calefacción urbana: en la que una caldera o grupo de calderas, proporciona energía térmica a varios edificios, desde un grupo de ellos hasta una ciudad completa. Si se trata de una barriada, se llama calefacción de barriada.
En los casos de calefacción urbana, los sistemas de calefacción de cada edificio pueden ser distintos (calefacción por radiadores, calefacción por suelo radiante, calefacción por aire) puesto que la central térmica se limita a proporcionar el calor en forma de agua caliente. Tras los correspondientes intercambiadores de edificio, puede disponerse cualquier tipo de reparto de calor.
Calefacción por agua caliente
Se trata de un sistema de calefacción en el que el calor se produce en una caldera situada en un local específico y el calor, por medio de agua (caloportador), se distribuye a unos elementos terminales, generalmente radiadores o suelos radiantes, que emiten el calor a los ambientes que lo requieren.
La elección del agua como caloportador se debe a que es una sustancia barata, común en todas las edificaciones y, sobre todo, su calor específico es el mayor entre todas las sustancias conocidas, por lo que requiere un caudal menor que cualquier otra sustancia para transportar la misma cantidad de calor.
Aunque ya casi no se usa, también se utilizaba con frecuencia el vapor de agua como caloportador. Tiene la ventaja de que con él se puede llegar a mayores temperaturas y que circula mejor por los conductos, y se pueden poner elementos terminales (radiadores) más pequeños; pero también tiene el gran inconveniente de que la superficie de esos radiadores está a una temperatura elevada, que puede producir quemaduras por contacto.
En los sistemas tradicionales (chimenea hogar) la combustión se hace en el propio local y el aire exterior, necesario para la combustión y que está frío, tiene que pasar por el local y enfría el ambiente que se quiere calentar. En este sistema, al estar la caldera situada en otro local, generalmente un local específico, puede ventilarse libremente sin problemas para los locales calefactados.
Otra ventaja es que cuanto más grande sea la caldera (tenga mayor potencia) mejor es su rendimiento (relación entre la energía que aporta realmente y la que teóricamente puede aportar el combustible) por lo que, cuanto mayor sea la instalación servida por la caldera, mejor. La caldera puede servir a un solo usuario (calefacción centralizada individual), a todo un edificio (calefacción centralizada colectiva) o a una barriada e incluso a una ciudad (calefacción urbana).
Calefacción por vaporEs una variante de los sistemas de calefacción en el que el caloportador es agua en fase de vapor en lugar de agua en fase líquida. Fue muy utilizado antiguamente pero con el tiempo se está abandonando, aunque aún hay muchas instalaciones en funcionamiento en muchos países.
Su constitución es semejante a los sistemas de calefacción por agua caliente: la caldera lleva el agua a la temperatura de evaporación y el vapor recorre los emisores sin necesidad de bomba u otro artificio mecánico. Al enfriarse vuelve a la fase líquida y, condensado, el caloportador vuelve a la caldera por gravedad, para lo que la red de tuberías debe tener pendientes hacia ella. Por la misma razón las tuberías de ida suelen ser más gruesas que las de retorno. En los radiadores, en vez de purgar aire de su parte superior debe purgarse el agua condensada en su parte inferior.
Entre sus ventajas e inconvenientes se cuentan:
• Los emisores (radiadores) son de menor tamaño que en los sistemas de calefacción por agua.
• La regulación de la potencia no se puede hacer en el local de calderas (si se baja la temperatura no se produce vapor), por lo que deben hacerlo los usuarios en cada uno de los emisores, mediante la llave de paso.
• La temperatura superficial de los emisores es alta (superior a los 100ºC) por lo que se pueden producir quemaduras en la piel por contacto.