Dimensionamiento de una instalación de calefacción con radiadores y bomba de calor

Temperatura de salida Tu = 70 - 80 ° C    Temperatura de retorno Tr = 60 -70  ° C

El parámetro de referencia de diseño para la determinación de la potencia térmica de los radiadores es ∆t(° C), es decir, la diferencia entre la temperatura media del agua y del aire ambiente en las condiciones de diseño es igual a 20 ° C:

• ∆t(° C) =  Tm - 20

Los valores de rendimiento se declaran para ∆t= 50 ° C, o para una temperatura media del agua Tm = 70 ° C y son accesibles incluso para los valores más bajos de temperatura.

A la hora de realizar una sustitución del generador de un edificio existente, la información sobre los requisitos térmicos necesarios se puede obtener también teniendo en cuenta el tipo de radiadores, el número de elementos instalados y las temperaturas de diseño.

Los radiadores más comunes son los fabricados en hierro fundido y en aluminio. Saber el tipo de material en el que está fabricado el radiador puede ser de ayuda para consultar las tablas que se refieren a las dimensiones más comunes.

Cuando se sustituye el viejo generador por una bomba de calor, Rossato recomienda además trabajar a temperaturas más bajas a fin de no afectar a los ahorros de energía que pueden conseguirse con la bomba de calor. Como referencia, los radiadores con bomba de calor pueden ser llevados a los siguientes valores para la temperatura de flujo:

• Tu = 45 ÷ 55 ° C.

Una temperatura menor de flujo corresponde a un mayor ahorro de energía.

El rendimiento térmico de los radiadores de baja temperatura suele ser menor. Para compensar la falta de aportación térmica, conviene aumentar el número de radiadores instalador o, mejor, se pueden iniciar acciones orientadas a mejorar la eficiencia y el aislamiento de la vivienda, como la sustitución de ventanas o la mejora de la envolvente del edificio.  

Ejemplo de una instalación

Considere una habitación calentada por un radiador de aluminio con las siguientes dimensiones

• altura: cm 68
• profundidad: 95 cm
• número de elementos: 6

El radiador recibe el agua a alta temperatura mediante una caldera de tipo convencional:

• Temperatura de salida Tu = 70 ° C
• Temperatura de retorno Tr = 50 ° C
•  Temperatura media Tm = 60 ° C
• Temperatura Ti = 20 ° C

Temperatura media entre el agua y el aire es ∆t = Tm -Ti= 40 °C

La consulta de los datos de rendimiento estándar es:

•  El rendimiento por unidad: 110 W
•   Rendimiento de los radiadores = 6 x 110 W = 660 W

Si el mismo radiador es alimentado con agua a baja temperatura producido por una bomba de calor:

• Temperatura de salida Tu = 55 ° C
• Temperatura de retorno Tr = 45 ° C
• Media de la temperatura Tm = 50 ° C
• Temperatura Ti = 20 ° C

Temperatura media entre el agua y el aire es ∆t = Tm -Ti= 30 °C

La consulta de la tabla 1.2 (o la del fabricante correspondiente) es:

• El rendimiento por unidad: 74 W
• Rendimiento de los radiadores = 6 x 74W = 444 W

Se obtuvo una diferencia en el rendimiento de emisión de los radiadores de 216 W. Por lo tanto y para compensar, se puede:

• Añadir tres radiadores más a la instalación para compensar.
•  Mejorar el aislamiento térmico de la vivienda para mejorar la eficiencia energética de los radiadores, evitando pérdidas de calor innecesarias.