Como seleccionar un sistema de calefacción

COMO ELEGIR UN SISTEMA DE CALEFACCION

Documento elaborado por Msc Celso Tapia Sánchez Ingeniero Especialista Térmico

1.- Introducción

Elegir un sistema de calefacción no es una tarea fácil, debido a que depende de muchos factores:

a.- Tipo de Zona Geográfica que nos encontremos

b.- La envolvente del edificio, que indica que a medida que su coeficiente global de transferencia de calor es bajo, las pérdidas serán menores al exterior

c.- La infiltraciones que tenga el Inmueble, esto debe tender a cero.

d.- Los puentes térmicos que tenga el Edificio

e.- El tipo de combustible que dispongamos, incluyendo su precio por kw h, es decir $ / kw h.

f.- Tipo de estructura interior que tenga el Edificio, debido a que las unidades terminales o interiores, dependen de la arquitectura que tenga el Edificio.

g.- La cantidad de personas que hayan dentro del recinto y las actividades que estén desarrollando, todo lo anterior para cumplir con los niveles de calidad del aire interior.

Todo lo anterior es la famosa Demanda Térmica que debemos ser capaces de vencer con el equipo o sistema que seleccionemos.

Esta demanda térmica varía durante las horas y meses del año, por lo tanto, es un valor variable.

2.- Como se elige el sistema de calefacción que requerimos para una aplicación específica.

La siguiente figura muestra el abanico completo de posibilidades que se dispone al momento de elegir un sistema de calefacción:

2.1.- Producción de Energía

La producción de energía tiene una relación directa con el tipo de equipo que seleccionemos y tiene mucha relación con el

Precio, la contaminación que produzca y el rendimiento que se quiere lograr.

Si estamos en Punta Arenas está claro que las bombas de calor por Aerotermia no servirán, debido a que la eficiencia de este tipo de equipos va directamente relacionado con la temperatura exterior que maneje el lugar. En la medida que su COP

( Coeficiente de operación) es mayor en el equipo es más eficiente, en caso contrario si tenemos una temperatura exterior de

Cero grados su COP será 1.0.

Si estamos en Santiago está claro que las calderas de Biomasa o de Leña no sirven, debido a la Normativa Chilena de Material

Particulado para zonas saturadas. Ahí viene la experiencia de la empresa, donde nos quedan las otras opciones.

Para mismo Santiago si estamos en una zona donde no hay gas natural, el uso de caldera convencional será un problema,

quizás no así el uso de Calderas de condensación con Gas Licuado, donde los rendimientos útil fluctúa del orden de 110 %.

Por lo tanto siempre es bueno asesorarse con especialistas como Integraenergía.

2.2.- Apoyo de energía

Cuando se habla de apoyo, se refiere a la opción de utilizar alguna energía residual de un proceso, como en las ciudades modernas , donde se utiliza la Calefacción Distrital. Es cosa que hayan visto alguna película de Estados Unidos y recordarán cuando se abren escotillas y sale vapor.

Pero para nuestro caso el apoyo de energía que tiene nuestro país está basado en la Energía solar, que no solamente sirve para calentar Agua Caliente sanitaria, si no también, se utiliza para calefacción de apoyo durante el día.

Recuerden que los Paneles solares no solo funcionan por la radiación solar, sino también por temas de luminosidad. Por tal motivo en invierno logran calentar el agua entre 25 a 45 C, habiendo temperaturas exteriores de 5 a 15 C.

Es por eso, que donde tengan una zona con buena radiación como lo es el Norte de Chile, Santiago e Inclusive Coyhaique no dejan de utilizarla.

2.3.- Tipo de Distribución

El tipo de Distribución está basado en el movimiento del agua en cuanto a la materialidad de las cañerías ( acero al carbono, Pex, PPr, Cobre, acero galvanizado etc) y por otro lado al tipo de bomba recirculadora que utilicemos. No todas las bombas tienen el mismo rendimiento volumétrico y depende mucho del tipo de motor que utilicen.

El gran dilema que tipo de material utilizó, en general el PPR está tomando un fuerte uso en las nuevas instalaciones. Pero en general en Chile no se dispone de muchos profesionales en esta área. Es cosa de ver, que muchos Hospitales los solicitan en sus términos de referencia y es un desastre encontrar personal calificado.

A continuación se puede visualizar el despiece de una UMA que utiliza PPR, lo cual requiere un buen conocimiento de todos los elementos que lleva y se podrá notar que no es fácil solicitar hacer este despiece.

Por tal motivo el cobre y el acero en Chile todavía se utiliza demasiado, pero recuerden las ventajas del PPR que trabaja con Termo fusión o electro fusión. Siendo más simple unir las piezas, lógicamente no sobrepasando el tiempo de fusión, lo que especifica el fabricante.

Respecto al tipo de bomba, existen muchos modelos y tipos, pero lo más importante es que su motor sea de alta eficiencia. De esa manera los consumos eléctricos serán reducidos.

2.4.- Tipo de Unidad Terminal

La elección de la Unidad Terminal, depende exclusivamente de la temperatura de suministro del equipo que genera calor.

En la medida que la temperatura es menor, el consumo de energía térmica será reducido. Pero para que esto funcione, se debe disponer de una envolvente del Edificio con una demanda que varié entre 30 a 60 kw h /m2 año.

Las diferentes temperaturas del agua que requieren los diferentes sistemas de calefacción son las siguientes :

Radiadores extraplanos : 80-90 C

Radiadores de baja temperatura : 40 - 45 C

Piso radiante : 40-45 C

Losa radiante: 45-60 C

Paneles radiativos : 30-35 C

Basado en lo anterior los Paneles radiativos bien instalados son la mejor alternativa en eficiencia energética y confort ambiental, además que permiten ser usados con agua fría entre 16-20 C. Logrando un menor rendimiento en los chillers.

Tener claro que usar sistemas con Paneles radiativos y energía solar podría ser capaz de cubrir el 75 % del consumo de una casa.

La única desventaja de estos paneles que son muy delicados, como van en el techo y en las paredes, cuando requiera poner un cuadro fotográfico, se puede perforar el serpentín. En lo personal la Caja de los Andes de Viña del Mar, donde me tocó participar funciona de manera excelente.

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