Calefacción de aire con sus propias manos: todo sobre los sistemas de calefacción de aire.
La práctica demuestra que la gran mayoría de los propietarios de viviendas que viven en Rusia eligen sistemas de refrigeración líquida para calefacción.Quizás en algún momento esta fue la opción más práctica.
Pero la tecnología avanza y cada vez aparecen diseños más eficientes. Como por ejemplo diversos sistemas de calefacción de aire que permiten calentar de forma rápida y económica cualquier estancia.
El contenido del artículo:
Principio de funcionamiento y tipos de calentamiento de aire.
Necesitas saber que hay dos tipos diferentes. calefacción tipo aire, cada uno de los cuales se puede utilizar en la práctica.
El primero se implementa en sistemas con calentador. Es esencialmente similar al calentamiento con refrigerante líquido, con la diferencia de que se utiliza aire caliente en lugar de líquido. Un calentador de conducto calienta el aire, que a través de tuberías especiales llega a las habitaciones climatizadas.
Lleno de aire caliente conductos de aire calentar la habitación. Estos sistemas rara vez se utilizan en la actualidad, ya que los canales inevitablemente se dañan durante el funcionamiento. Como resultado de la alternancia de calentamiento y enfriamiento, los conductos de aire se expanden o contraen, lo que hace que las juntas se debiliten y aparezcan grietas en las paredes.
Esto conduce a una interrupción del proceso de distribución del aire y, como resultado, a un calentamiento desigual de las instalaciones, lo cual es indeseable. Se considera más práctico un sistema de calefacción al aire libre.
El principio de su funcionamiento es el siguiente. El generador de calor calienta el aire, que se suministra a través de un sistema de tuberías a las habitaciones climatizadas. Aquí sale al exterior y se mezcla con el aire presente en la habitación, aumentando así la temperatura en la misma.
El aire enfriado se dirige hacia abajo, donde ingresa a tuberías especiales y a través de ellas ingresa nuevamente al generador de calor para calentarlo.
Según el radio de acción, los sistemas de calefacción de aire caliente se dividen en locales y centrales. El primero incluye circuitos diseñados para dar servicio a un objeto (cabaña, habitación, dos o más locales adyacentes), el segundo incluye edificios de apartamentos, instalaciones públicas e industriales.
Todos los sistemas se dividen en esquemas con recirculación completa del refrigerante, con recirculación parcial y flujo directo.
Todos los sistemas centrales pertenecen a la categoría de flujo directo.Para ellos, el aire refrigerante se calienta en el centro de calefacción del edificio y luego se suministra al local a través de distribuidores de aire. Los circuitos centrales son sólo de canal.
La calefacción central de aire se instala en industrias que producen o utilizan productos inflamables, tóxicos, explosivos, etc. sustancias. En la disposición de casas de campo, este tipo se utiliza si es necesario transportar aire caliente a larga distancia.
Organizar un plan para propietarios privados no es práctico debido a la necesidad de utilizar equipos de ventilación potentes.
Tipos de sistema actuales
Hoy en día existen varios tipos de calefacción de aire, y cada uno de los que vaya a instalar una estructura similar en su hogar debe familiarizarse con cada uno de ellos. Los sistemas se pueden clasificar según diferentes criterios. Comencemos con el método de circulación del aire. En base a esto, se pueden distinguir dos tipos principales.
Sistema de circulación de aire natural.
Para operar este diseño, se utiliza la propiedad del aire caliente de ascender. El gas calentado sube a las habitaciones a través de conductos de aire colocados en las paredes y sale al exterior a través de orificios ubicados en el techo de la habitación.
La principal ventaja de estos sistemas es su bajo coste, ya que no es necesario gastar dinero en equipos adicionales.
Sin embargo, existen bastantes deficiencias importantes. En primer lugar, la velocidad a la que el aire asciende por las tuberías es baja. De esta forma la habitación estará calentada durante mucho tiempo.
Además, cuando se utiliza calefacción con circulación natural, la mayoría de las veces es necesario ubicar las salidas de los conductos de aire en la parte superior de la habitación, lo que no siempre resulta conveniente.
Diseño de aire forzado
Dichos sistemas deben estar equipados con una unidad de ventilación, cuya potencia depende de la longitud y la cantidad de conductos de aire. Grandes áreas requerirán la instalación de varios dispositivos. La tarea principal del equipo es mover aire caliente a través de conductos de aire a habitaciones con calefacción. Como resultado, su velocidad aumenta y las habitaciones se calientan en el menor tiempo posible.
A pesar de la necesidad de instalar ventiladores, estos sistemas resultan, en última instancia, más económicos. Debido al aumento de la tasa de intercambio de aire, el sistema aspira aire enfriado a una temperatura suficientemente alta de la habitación.
Simplemente no tiene tiempo de enfriarse a los valores mínimos. Recalentarlo requiere mucha menos energía, lo que resulta en importantes ahorros de costos generales.
Dependiendo de la ubicación de los conductos de aire, los sistemas de calefacción también se pueden dividir en dos grupos.
Calefacción de aire por suelo radiante
Una característica distintiva del sistema son las salidas de conductos de aire empotradas en el suelo o integradas en los zócalos. El resultado es la distribución más eficiente del aire caliente que ingresa a la parte inferior de la habitación.
El aire caliente tiende hacia arriba, por lo que las masas de aire se mezclan con bastante rapidez y la habitación se calienta más rápido.
Sistemas de aire suspendidos
El esquema asume la presencia de conductos de aire integrados en techos o paredes, cuyas salidas están ubicadas estrictamente en la parte superior de la habitación. Muy a menudo debajo del techo. Como opción, existen conductos de aire suspendidos con los mismos terminales.
Hay que admitir que estos sistemas suelen ser menos agradables desde el punto de vista estético que sus homólogos de suelo. Aunque existen formas de decorar y disfrazar los conductos de aire.
Además, el uso de un sistema de suelo supone que la temperatura del aire situado debajo será la más alta. La mitad superior de la habitación estará un poco más fría.
Los médicos consideran que esta distribución de temperatura es la mejor para los humanos. Además, las salidas de los conductos de aire integradas en el suelo o en el zócalo son casi invisibles, lo que mejora significativamente el aspecto de la habitación.
Se considera que la principal desventaja de los sistemas suspendidos, que son especialmente indeseables para casas privadas, es la temperatura del aire más baja cerca del piso que en la parte superior. El aire calentado calienta más rápida e intensamente la parte superior de la habitación, mientras que el suelo permanece fresco. Es por eso que estos sistemas rara vez se utilizan en edificios residenciales o se combinan con algún otro sistema de calefacción.
Según el método de intercambio de calor, todos los sistemas de calefacción de aire se dividen en tres tipos.
Circuito de calefacción de flujo directo
La opción de flujo directo se conoce desde hace varios siglos. Los antiguos romanos y los rusos medievales utilizaban sistemas de calefacción similares. El principio de funcionamiento de la calefacción de flujo directo es muy sencillo. En la parte inferior del edificio, con mayor frecuencia en el sótano, se instala un dispositivo de calefacción que calienta el aire que ingresa. A continuación, las masas de aire calentadas ingresan a las habitaciones calentadas a través de conductos de aire.
Tras lo cual, tras atravesarlos, se los saca a la calle. Por lo tanto, la energía térmica se gasta no sólo en calentar la habitación, sino también literalmente en "calentar la calle". Es por eso que el sistema de flujo directo se considera el menos eficiente de todos y tiene los costos iniciales y operativos más altos.
La principal ventaja de este diseño es la ventilación completa de las habitaciones con calefacción. Se utiliza solo cuando se requiere un volumen de ventilación igual al volumen de masas de aire necesarias para calentar. Esta condición puede ser obligatoria en el caso de locales en los que se trabaje con sustancias explosivas, peligrosas para la salud o de olor desagradable.
Para la calefacción del hogar, un sistema de flujo directo se utiliza muy raramente. Si por alguna razón es necesario instalarlo, vale la pena instalar equipos para recuperación adicional.
Podría ser un intercambiador de aire, que permitirá utilizar parte del calor del aire que sale para calentar las masas de aire de impulsión. De esta forma, será posible reducir ligeramente los costes operativos.
Sistema de calefacción por recirculación
La habitación se calienta mediante un ciclo cerrado. Primero, el aire se calienta mediante un generador de calor y se mueve a través de tuberías hacia la habitación.
Aquí se enfría poco a poco y comienza a caer hacia el suelo, donde se encuentran las entradas de los conductos de aire de escape. Una vez dentro, el aire enfriado pasa al generador de calor, donde se calienta nuevamente y se repite el ciclo.
Este esquema es el más eficiente, ya que prácticamente se elimina la pérdida de calor. Su principal desventaja es la baja calidad del aire que circula en el interior de las habitaciones con calefacción.
Por lo tanto, se utiliza con mayor frecuencia para calentar locales o almacenes no residenciales. Si se utiliza un esquema de este tipo en edificios residenciales, es obligatoria la instalación de equipos adicionales para ionización y humidificación del aire.
Esquema con recirculación parcial.
Este sistema permite eliminar la principal desventaja del esquema de recirculación: la baja calidad del aire. Para ello, incluye adicionales equipo de ventilación, que aspira aire exterior y lo mezcla en las proporciones adecuadas con las masas de aire que circulan en el interior. Todo lo demás es similar al esquema de recirculación total.
El sistema se caracteriza por su máxima flexibilidad y es capaz de funcionar en varios modos: como ventilación, como calefacción o como sistema combinado de calefacción y ventilación.
Al mismo tiempo, puede aspirar la cantidad de aire necesaria, calentarlo o incluso enfriarlo hasta la temperatura deseada. Un esquema con recirculación parcial se considera óptimo para calentar el aire en una casa privada.
Argumentos para elegir un sistema de aire
En comparación con los sistemas convencionales que funcionan con refrigerante líquido, diagramas aereos tienen importantes ventajas. Echemos un vistazo más de cerca.
- Alta eficiencia de los sistemas de aire. La productividad de los circuitos de calefacción de aire alcanza aproximadamente el 90%.
- Posibilidad de apagar/encender el equipo en cualquier época del año. La interrupción del trabajo es posible incluso en el frío invernal más severo. Esto significa que un sistema de calefacción apagado no quedará inutilizable a bajas temperaturas, lo que es inevitable, por ejemplo, al calentar agua. Puedes ponerlo en funcionamiento en cualquier momento.
- Bajo costo operativo de calefacción de aire. No es necesario adquirir e instalar equipos bastante caros: válvulas de cierre, adaptadores, radiadores, tuberías, etc.
- Posibilidad de combinar sistemas de calefacción y aire acondicionado. El resultado de la combinación permite mantener una temperatura confortable en el edificio en cualquier época del año.
- Baja inercia del sistema. Esto garantiza un calentamiento extremadamente rápido del local.
- Posibilidad de instalar adicionales equipo, que se utiliza para mantener un microclima óptimo.Pueden ser ionizadores, humidificadores, esterilizadores y similares. Gracias a esto, puedes elegir una combinación de dispositivos y filtros que se adapte exactamente a las necesidades de los habitantes de la casa.
- Calentamiento máximo uniforme de habitaciones sin zonas de calefacción local. Estas áreas problemáticas suelen estar ubicadas cerca de radiadores y calderas. Gracias a esto, es posible evitar cambios de temperatura y sus consecuencias: la condensación no deseada de vapor de agua.
- Versatilidad. La calefacción por aire se puede utilizar para calentar habitaciones de cualquier tamaño, ubicadas en cualquier piso.
El sistema también tiene algunas desventajas. Entre los más significativos, cabe destacar la dependencia energética de la estructura. Así, cuando hay un corte de luz, la calefacción deja de funcionar, lo que se nota especialmente en zonas con suministro eléctrico intermitente. Además, el sistema requiere mantenimiento y supervisión frecuentes.
Otra característica negativa del calentamiento del aire es que la instalación de la estructura debe realizarse durante el proceso de construcción. El sistema instalado no está sujeto a modernización y prácticamente no cambia sus características operativas.
Si es necesario, es posible instalar calefacción de aire en un edificio construido, pero en este caso solo se utilizan conductos de aire suspendidos, lo que no es estéticamente agradable y no siempre es efectivo.
Elementos básicos del sistema de calefacción.
Antes de configurar la calefacción de aire con sus propias manos, debe familiarizarse con los elementos que la componen.
Dispositivos de calentamiento de aire
La tarea principal del equipo es calentar el aire que ingresa al interior a la temperatura deseada. Para ello se pueden utilizar casi todas las fuentes de calor conocidas.
Dependiendo del tipo de dispositivo de calefacción, las masas de aire pasan a través de un intercambiador de calor con vapor caliente, agua, etc., o se calientan directamente dentro del calentador.
En la práctica, se utilizan cuatro tipos de estructuras como generadores de calor para sistemas de calefacción de aire:
- Sistemas de combustible de calefacción directa. En ellos el aire se calienta a partir del calor obtenido de la combustión de cualquier combustible. Este tipo incluye calentadores de carbón, gas, diésel, pellets y otros.
- Equipos eléctricos de calefacción directa. Es un potente termoventilador que se conecta a los conductos de aire.
- Dispositivos de calentamiento indirecto. Se supone que existe un intercambiador de calor por el que circula líquido caliente. Este último se puede calentar de cualquier forma: mediante una estufa de leña o cualquier otro dispositivo de calefacción. Como opción, puede considerar conectar refrigerante de un sistema de calefacción centralizado.
- Diseño combinado. Consta de dos, a veces tres sistemas de diferentes tipos, combinados en un diseño común. La opción más eficaz y práctica se obtiene combinando un sistema eléctrico y líquido.
La última opción se considera la más exitosa, ya que dicho equipo podrá proporcionar calor a la casa incluso en caso de un corte de energía o problemas con el combustible. Sin embargo, por razones obvias, estos dispositivos son más caros. Gastar dinero en ellos no siempre está justificado, especialmente si los cortes de energía son extremadamente raros.
Canales para el movimiento de masas de aire.
Un sistema de calefacción por conductos no podrá funcionar sin una red de conductos de aire. A lo largo de ellos, las masas de aire ingresan al local y regresan al generador de calor. El transporte circular se utiliza con mayor frecuencia, ya que las estructuras de un solo tubo, que también se pueden utilizar, tienen una funcionalidad limitada y una gran cantidad de desventajas. En el dibujo, este diseño se asemeja a dos árboles.
El papel de los troncos lo desempeñan dos tuberías principales rígidas de metal galvanizado. Uno de ellos es el alimentador, el segundo es el retorno. Las "ramas" están conectadas a ellos mediante adaptadores.
Se trata de conductos de aire flexibles de menor sección que se extienden hasta las habitaciones. Deben sellarse con cinta de aluminio y aislarse. En este caso, el aislamiento no solo retiene el calor, sino que también absorbe los sonidos.
Para el aislamiento, por regla general, se utiliza aislamiento de láminas de diferentes marcas. Para carreteras se selecciona un revestimiento con un espesor de 3 a 10 mm. Para canales de distribución, es adecuado un material con un espesor de 25-30 mm.
Dentro de los edificios de un solo piso, el aire caliente se dirige de abajo hacia arriba, por lo que se pueden construir conductos de aire en el piso. En edificios de dos pisos, se puede colocar una red de conductos de aire a lo largo del techo del primer piso o en el espesor del techo entre pisos.
En este caso, el aire caliente llega al primer piso desde el techo. Las salidas de los conductos de aire del segundo piso están ubicadas en la parte inferior de las paredes interiores y en el piso. La línea de retorno también está colocada de forma diferente.
En la planta baja, las aberturas para recoger el aire enfriado se encuentran al nivel del suelo. El segundo, por el contrario, cerca del techo. Aquí se acumulan masas de aire sobrecalentado y entran en la línea de retorno.
Ventiladores para circulación de aire.
Las masas de aire dentro de las tuberías son transportadas por la fuerza. Esta operación se lleva a cabo por especial ventiladores tipo conducto. El equipo se instala tanto en conductos de aire de retorno como de impulsión. Además, la mayoría de las veces también son elementos estructurales del calentador de aire.
A la hora de elegir un ventilador, además de las características técnicas, es recomendable tener en cuenta los siguientes parámetros:
- capacidad para trabajar a diferentes velocidades;
- nivel mínimo de ruido;
- falta de sensibilidad a los cambios de voltaje;
- equipado con un sistema de arranque suave;
- posibilidad de ajuste suave de la velocidad del equipo.
Debe comprender que los ventiladores son responsables del rendimiento de la presión del equipo; de hecho, ellos la determinan. Por lo tanto, los parámetros técnicos del equipo deben corresponder con precisión a las características específicas de un sistema en particular.
Distribución de caudal: rejillas y difusores
Todos los conductos de aire adecuados para la habitación están conectados a rejillas de ventilación o difusores.Estos elementos están destinados a separar los flujos de aire destinados a la calefacción, ventilación y aire acondicionado, así como a distribuir uniformemente los flujos de aire en el interior.
Se producen dispositivos de suelo, pared y techo, entre los que se pueden encontrar modelos con persianas orientables móviles.
Compuertas y válvulas en canal.
Los elementos están diseñados para ajustar el rendimiento del sistema de calefacción. Las válvulas de mariposa deben instalarse en los conductos de aire de suministro. Los dispositivos regulan la presión de las masas de aire que ingresan a diferentes habitaciones y permiten corregirla si es necesario.
Varias secciones de conductos de aire están equipadas con válvulas. Es obligatoria la instalación de válvulas de suministro que regulen el flujo de aire de la calle.
Equipo de preparación de aire.
Teniendo en cuenta que la calefacción del aire suele combinarse con sistemas de aire acondicionado, la preparación del aire se está convirtiendo en una opción popular. En este caso, la estructura está equipada con varios filtros: de carbón, mecánicos, electrostáticos.
Purifican el aire de todo tipo de impurezas. Además, humidificadores, ionizadores, anemostatos de ventilación, esterilizadores, deshumidificadores y aparatos similares.
Sistemas de control automático
La calefacción del aire en sí misma, y especialmente en combinación con la ventilación y el aire acondicionado, se considera un sistema bastante complejo. Para coordinar su funcionamiento se utilizan unidades de control automático, que permiten cambiar de forma rápida y precisa los parámetros de funcionamiento del sistema.
Si es necesario, el propietario puede fijar las características que necesita, obteniendo el microclima más confortable para él en la casa.
Las unidades de control difieren en funcionalidad y se seleccionan individualmente para cada sistema de calefacción específico. La automatización seleccionada correctamente le permite no solo controlar completamente la calefacción del aire, sino también cambiar la configuración incluida en el programa a distancia, distribuir los flujos de aire por zonas y encender la calefacción en el sistema de hogar inteligente.
Características de realizar cálculos competentes.
A pesar de las garantías de los futuros expertos, es muy difícil calcular de forma independiente el calentamiento del aire. Sólo los especialistas pueden realizar esta tarea.
El cliente sólo puede comprobar la disponibilidad de todos los elementos del proyecto, que incluyen:
- Determinación de las pérdidas de calor para cada habitación calentada.
- Tipo de equipo de calefacción que indica la potencia requerida, que debe calcularse en función de la pérdida de calor real.
- La cantidad requerida de aire calentado, teniendo en cuenta la potencia del dispositivo de calefacción seleccionado.
- Sección transversal requerida de los conductos de aire, su longitud, etc.
Estos son los puntos principales para calcular el sistema de calefacción. Sería correcto encargar un proyecto a especialistas. Como resultado, el cliente recibirá varias opciones de cálculo entre las que podrá elegir e implementar la solución que más le guste.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Por qué elegir calefacción de aire:
Cómo calcular usted mismo el sistema de calefacción de aire:
Conceptos básicos para organizar la calefacción de aire en una casa privada:
El calentamiento del aire es uno de los sistemas seguros, económicos, extremadamente duraderos y fiables. Por eso cada vez tiene más demanda. Es bastante fácil configurar el sistema usted mismo, pero es poco probable que pueda realizar cálculos competentes.
Los posibles errores provocarán una disminución de la eficiencia del sistema, corrientes de aire constantes y otras consecuencias desagradables. Lo óptimo es recibir un proyecto preparado profesionalmente y, si lo desea, darle vida con sus propias manos.
¿Quiere compartir datos interesantes sobre la construcción de calefacción de aire o hablar sobre el uso del sistema? ¿Tiene preguntas o quejas sobre la información proporcionada? Por favor escriba comentarios en el bloque a continuación.
El sistema de calefacción de aire tiene muchas ventajas, pero también muchas desventajas. En primer lugar, el cálculo y la instalación de dicho sistema sólo es posible en la etapa de construcción de una casa o estructura. Además, para su funcionamiento normal, dicho sistema requiere un suministro constante de electricidad, lo que significa que se necesita una fuente de energía de respaldo. Bueno, es difícil cambiar o mejorar el sistema de calefacción de aire durante el funcionamiento.
Me interesa calentar el aire, pero me confunde el polvo que se mueve con el aire. Mi esposa es asmática y no estoy seguro de que esto sea inofensivo para la salud. Dime, ¿es así?
En sistemas de este tipo se utilizan filtros en los conductos de aire de retorno, mecánicos (la clase de limpieza depende del tipo de filtro) y electrostáticos (recoge partículas muy pequeñas), y también se instalan esterilizadores ultravioleta. Así, con un sistema de este tipo el aire estará mucho más limpio, a diferencia de la calefacción por suelo radiante o los radiadores.
Si instala buenos filtros, no habrá contaminación de polvo en la casa. Para calentar el aire existe todo un sistema de filtros: un filtro grueso, un filtro electrostático y uno electrónico. Para este último, después de un cierto período de funcionamiento, será necesario reemplazar el elemento filtrante de carbón. Esté atento a los indicadores, que deberían iluminarse cuando sea necesario reemplazarlos.
Una amiga mía sufre de asma, pero el sistema de filtrado instalado en la casa con calefacción de aire le permite respirar aire limpio y no sentir molestias.
¿Cuántos metros cúbicos de gas se necesitan para calentar 100 metros cuadrados? hasta 20 grados?