Guía sobre las claves para la optimización de las instalaciones de calefacción individuales

 

El pasado día 20 de noviembre se celebró en la Consejería de Industria de Madrid la Jornada para la presentación de esta guía.
En ella se clasifican los diferentes radiadores y se explica su funcionamiento.
A la hora de elegir un sistema de calefacción u otro hay múltiples factores que tener en cuenta como:
o       climatología
o       uso del inmueble, permanente, esporádico, estacional, etc.
o       tipo de construcción
o       acceso a los combustibles
o       otros
¿Como se mide la emisión calorífica de los radiadores?

El nivel de emisión se mide siguiendo la Norma Europea EN 442, que define las condiciones de trabajo comunes para poder comparar la eficacia de los diferentes tipos de radiador.
La norma marca que el salto de temperaturaa considerar para medir las emisiones del radiador es de DT=50°, que será la diferencia entre la temperatura del agua del radiador, a 70°, y la temperatura ambiente de 20°. Siendo las condiciones de temperatura estándar 75/65/20°

Si el agua del circuito sale de la caldera a 75°, la que retorne después de seguir todo el circuito se considera a 65°.

La última modificación del RITE en 2013, sin embargo, exige una temperatura de cálculo del radiador de 60°,lo que supone un salto de DT=40° (diferencia entre 60° de temperatura media del radiador y 20° de temperatura ambiente en la habitación)

Los radiadores emiten calor por:
o       radiación (irradiando calor)
o       convección (calentando el aire)
 Curva característica que refleja la emisión del radiador

 

 

 

Curva característica que refleja la emisión del radiador
Con un buen equilibrio entre la emisión de calor por radiación y convección de los radiadores se consigue el máximo confort.
Los sistemas de calefacción por aire caliente generan más molestias de ruido y menor confort que el sistema de radiadores.
También los radiadores tienen una baja inercia que favorece la rápida respuesta del sistema.
Que características técnicas definen al radiador:
o       potencia_ varía según el tamaño y forma
o       exponente de curva característica_ indica la variación en la emisión de calor al modificar la temperatura de impulsión, amentando de forma exponencial.
o       distribución de radiación y convección_ varía según la tipología
¿Que clase de radiadadores son los de mi casa?
Tipos de radiadores:                                                
o        chapa o panel de acero
Las chapas forman un panel hueco para la circulación del agua y se le suplementa una chapa plegada para favorecer la convección. Pueden ser sencillos o dobles y tienen buena relación convección-radiación y rápida respuesta. Exponentes entre 1,30 y 1.32.

 

Radiador de chapa sencillo
Radiador de chapa sencillo
Radiador de chapa doble
Radiador de chapa doble
Radiador de chapa

 

o        aluminio
Tienen aberturas superiores cuando el frontal es abierto para impulsar más aire y pueden tener profundidad 80 o 95 y sus características son muy parecidas a las de los de acero. Exponentes de 1,30 a 1.34
Radiador de aluminio liso

 

Radiador de aluminio de frontal abierto
o        hierro fundido
Son los clásicos y también tienen versiones modernas, exponentes algo menores que los anteriores, 1,26 y 1,31, pero con mejor relación convección-radiación, más radiación que convección, y respuesta de velocidad media.
Tienen alta durabilidad y tres profundidades posibles, también están disponibles con hasta 5 alturas diferentes.
Radiador de hierro fundido de 13 módulos y altura 60cm

 

Radiador de hierro fundido de 6 módulos

 

o        de diseño
Radiador de diseño

Admiten alturas y longitudes de hasta 6 metros, exponentes entre 1,20 y 1.32 con muy alta velocidad de respuesta y excelente relación radiación-convección.

o        toalleros de diseño
Los toalleros consisten, la mayoría, en tubos de acero soldados con muchos tamaños y diseños. Tienen potencia conocida según la EN-442, muy poca emisión convectiva y bajo exponente entre 1,23 y 1,28.
o        convectores bimetálicos
Lo forman una carcasa y un convector interior, las potencias no están certificadas según EN 442. Los exponentes son mayores de 1,35 y apenas emiten radiación. La respuesta es muy alta, pues la inercia es nula, y con posibilidad de refrescarse

Ecuación característica para hallar la potencia del radiador


Potencia = Km x D Tn

 

Tabla de potencia de radiador de aluminio Europa C de Ferroli

 

¿Por qué se habla tanto de los sistemas de baja temperatura y cuales son?
Los sistemas que se consideran a baja temperatura son los que tienen un salto de DT=40° (diferencia entre 60° de temperatura media del radiador y 20° de temperatura ambiente en la habitación) y son más eficientes.
El retorno del agua a 50° favorece la condensación de gases, que se produce a temperatura ≤50°.
La condensación en calderas de idem y de baja temperatura aprovecha la energía latente de los gases resultantes en la combustión. Con la energía de los gases, que en la caldera convencional se expulsa a más de 100° se calienta el agua de retorno y los gases son expulsados a 45-50°
Por tanto:
Alta temperatura es DT=50° (Timpulsión=75° y Tretorno=65°)
Baja temperatura es DT=40° (Timpulsión=70° y Tretorno=50°)
Para el cálculo de emisores influye que con la mejora de aislamiento de las nuevas edificaciones la demanda de potencia calorífica disminuye respecto a las exigencias de la normativa anterior en un 38,4%. Por eso la magnitud de los radiadores en edificios nuevos no aumenta, aún trabajando a baja temperatura.
Trabajando a baja temperatura los radiadores aumentan la emisión de calor por radiación, frente a la convección. Se evitan las corrientes de aire y mejora la sensación térmica.
¿Puede funcionar cualquier radiador a baja temperatura?
Sí, todos son válidos para trabajar a baja temperatura, aunque los que se conoce más como sistema de calefacción a baja temperatura son los suelos radiantes.
Los suelos radiantes, sin embargo, están enfocados por su mayor inercia a una demanda muy constante.
Los radiadores ofrecen:
o       confort
o       fácil regulación
o       buena integración en los ambientes
¿Cuales son las nuevas exigencias que afectan a los radiadores?

Las normativas nacionales y europeas, así como el mercado orientan sus exigencias hacia un mayor respeto ambiental. Esto se traduce en:

o       medidas de ahorro de combustible y eficiencia de los equipos (reducción de emisiones)
o       mayor utilización de energías renovables
o       más exigencia de confort
o       novedosos equipos de generación de calor, calderas de condensación y de baja temperatura
¿Que consecuencias tiene la nueva normativa para las instalaciones de calefacción?
Se exige un mayor control del consumo mediante termostato y/o sonda exterior de temperatura.
Se exige una mejora del rendimiento en las calderas con unos requisitos que sólo cumplen las calderas de condensación a gas.
Ésta será pues la que se utilice tanto en obra nueva como en rehabilitación y habrá que tener en cuenta que para el segundo caso ya no vale la chimenea de la caldera convencional, sino que la nueva chimenea que irá por fachada o patio exige:
o       caldera clase 5 de bajas emisiones (bajo NOx)
o       evacuación de los condensados de forma que se neutralice la acidez del agua
Baja la temperatura de cálculo del emisor para las instalaciones  nuevas con combustibles fósiles (IT 1.2.4.1.2. Generación de calor. Requisitos mínimos de rendimientos). Los emisores deberán estar calculados para una temperatura media de emisor de 60 ºC como máximo.
El nuevo Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), establece las condiciones que deben cumplir las instalaciones destinadas a atender la demanda de bienestar térmico e higiene a través de las instalaciones de calefacción, climatización y agua caliente sanitaria, para conseguir un uso racional de la energía.

http://www.minetur.gob.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/RITE/Paginas/InstalacionesTermicas.aspx

Las mayores exigencias en eficiencia energética que establece el Real Decreto se plasman en:
Mayor Rendimiento Energético en los equipos de generación de calor y frío, así como los destinados al movimiento y transporte de fluidos.
Mejor aislamiento en los equipos y conducciones de los fluidos térmicos.
Mejor regulación y control para mantener las condiciones de diseño previstas en los locales climatizados.
Utilización de energías renovables disponibles, en especial la energía solar y la biomasa.
Incorporación de subsistemas de recuperación de energía y el aprovechamiento de energías residuales.
Sistemas obligatorios de contabilización de consumosen el caso de instalaciones colectivas. Desaparición gradual de combustibles sólidos más contaminantes.
Desaparición gradual de equipos generadores menos eficientes.

El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, aprobado por Real Decreto 1027/2007 y modificado por los Reales Decretos 1826/2009 y 238/2013, de 5 de abril, obliga a todas las instalaciones, posteriores a 2007, a cumplir lo siguiente:

o        En caso de calderas individuales a gas con potencia igual o inferior a 70 kW y con evacuación a fachada o patio, éstas deberán ser de emisiones de NOx de clase 5.
El mantenimiento de las instalaciones sujetas a este RITE será realizado de acuerdo con lo establecido en la IT 3, atendiendo a los siguientes casos:
a) Instalaciones térmicas con potencia térmica nominal total instalada en generación de calor o frío igual o superior a 5 kW e inferior o igual a 70 kW.
Estas instalaciones se mantendrán por una empresa mantenedora, que debe realizar su mantenimiento de acuerdo con las instrucciones contenidas en el «Manual de Uso y Mantenimiento».
b) Instalaciones térmicas con potencia térmica nominal total instalada en generación de calor o frío mayor que 70 kW.
Estas instalaciones se mantendrán por una empresa mantenedora con la que el titular de la instalación térmica debe suscribir un contrato de mantenimiento, realizando su mantenimiento de acuerdo con las instrucciones contenidas en el «Manual de Uso y Mantenimiento». 


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