Radiadores de aluminio con aerotermia ¿La combinación perfecta?

Esto se ha traducido en la generación de necesidades de trabajar en instalaciones de baja temperatura, por ser las mejores condiciones para trabajar, por ahorro de combustible y por confort y la necesidad de adaptar todos los componentes de la instalación a esa baja Tª. Por todo ello, una configuración muy habitual es la instalación de equipos de aerotermia en instalaciones donde ya tenemos instalados radiadores de aluminio, ¿Es esta una buena opción?

• Ventajas de uso de radiadores de aluminio en instalaciones con aerotermia
• Dimensionado de instalación por radiadores para baja temperatura
• Correcta ubicación de los radiadores
• Resumen

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Ventajas de uso de radiadores de aluminio en instalaciones con aerotermia

Son muchas las ventajas de trabajar con radiadores en cualquier instalación de calefacción, y mucho más si esa instalación es de baja temperatura:

- La emisión por radiación será mucho mayor respecto a su emisión por convección:

  a) mayor sensación de confort, al evitar corrientes de aire

  b) aumento de rendimiento sobre los puros convectores     

• Baja inercia térmica, menores consumos y mayor confort, adaptándose de forma mucho más rápida y precisa a los cambios de temperatura en el interior de la vivienda (mayor presencia de gente, radiación solar). Sistema ideal para viviendas de segunda residencia o de fin de semana

• Los radiadores de aluminio necesitan menos agua para alcanzar el mismo rendimiento térmico. Calefacción más rápida y económica al tener que calentar un menor volumen de agua.
• Facilidad de adaptarse a cada tipología de instalación, por la flexibilidad de medidas y alturas, y por las diferentes soluciones estéticas disponibles,
• Respeto por el medio ambiente, construidos con materiales 100% reciclables,

Usando aluminio de segunda fusión procedente de vehículos y electrodomésticos y se reducen las emisiones de CO₂ en un 95%.

• Rápida, sencilla y económica instalación
• Muy ligeros y resistentes a cualquier tipo de corrosión
• Amplia experiencia en instalaciones, más de 100 años diseñando, fabricando e instalando radiadores

Dimensionado de instalación por radiadores para baja temperatura

A la hora de diseñar y realizar el dimensionado de la instalación de radiadores en baja temperatura, importante que nos exige la normativa vigente.

R.I.T.E:

IT 1.2.4.1.2. Generación de Calor:

IT 1.2.4.1.2.1. Requisitos mínimos de rendimientos energéticos de los generadores de calor

Nos indican cómo se debería calcular la instalación de radiadores para aprovechar al máximo el alto rendimiento de los generadores de baja temperatura.

Aclaración entre Temperatura media de Radiador y salto térmico de Instalación

 

¿Por qué el RITE pide ese dimensionamiento de radiadores?

El principal tipo de generador usado es la caldera de Condensación, y con Tª de retorno ≤ 50ºC, una caldera de condensación a gas ya trabaja en régimen de condensación obteniendo rendimientos estacionales muy altos.

La pregunta es, si esas mismas condiciones de trabajo son correctas para trabajar con equipos de Aerotermia

La aerotermia, aporta grandes ventajas al mundo de la calefacción, especialmente si trabajamos a Baja Temperatura.

Pero sabemos que el máximo rendimiento de una bomba de calor se dará con una menor diferencia entre los focos de temperatura entre los que se trabaje (principio de Carnot)

Este es el motivo, por el que esas ventajas disminuyen cuando subimos la temperatura de impulsión de la máquina, o baja la temperatura ambiente exterior. Afectando tanto al rendimiento como a la potencia enviada a nuestra instalación.

Se confirma, para conseguir un buen funcionamiento de una máquina de Aerotermia, debemos trabajar con temperaturas de impulsión lo más bajo posible.

Emisión térmica de los radiadores de aluminio en función del salto térmico con el que se trabaje

Si vemos las tablas de datos técnicos de un radiador de aluminio, por ejemplo, modelo EUROPA C, ya aparece la emisión térmica por elemento (en función de su altura) con diferentes saltos térmicos de instalación:

El elemento EUROPA C 450 con salto térmico 30ºC emite 46,4 W, mientras que el elemento EUROPA C 800 con ese mismo salto térmico emite 80,46 W, casi el doble.

Es decir, cuando nos encontremos una instalación de radiadores donde vayamos a sustituir el generador por un equipo de aerotermia, debemos conocer qué radiador está instalado, para poder determinar que emisión tendremos en función del salto térmico con el que queramos trabajar.

Si el salto térmico con el que queremos trabajar no estuviese en las tablas de datos del radiador, y por lo tanto no sabemos la emisión térmica del elemento, es muy sencillo calcularlo.

Existe la denominada “Ecuación Característica del radiador”, que sirve para calcular la emisión del elemento con cualquier salto térmico elegido:

Emisión térmica = Km x ATⁿ, dando los valores de Km y n en las propias tablas de datos técnicos de los radiadores, con lo que es sumamente sencillo determinar la potencia para cada salto térmico deseado.

Ejemplo:

 Calcular la emisión térmica del elemento EUROPA C 600 con un salto térmico de 25ºC.

Buscamos en la tabla, para este elemento, los valores de Km = 0,688627 y n= 1,31869.

Por lo tanto:

Emisión térmica EUROPA 600 C salto térmico 25ºC = 0,688627 x 25^1,31869 = 48,02 W

Como actuar si nos encontramos una instalación para reposición, en la que vayamos a sustituir el generador existente por un equipo de aerotermia.

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Lo simplificamos pensando que es una sola estancia.

Determinar las cargas térmicas reales de la estancia seria verdaderamente complicado (con programa de cálculo, conocer exactamente las características de los cerramientos, etc.), por lo que comprobamos la actual instalación de radiadores que tiene:

2 baterías de radiadores EUROPA C 600 de 10 elementos cada una.

Vamos a las tablas de datos técnicos del radiador para confirmar que emisión térmica tienen estos elementos.

Lo habitual será entrar por la línea de salto térmico 40ºC: 89,2 W, con lo que como teníamos 2 baterías de 10 elementos cada una, la potencia instalada total es de 1.784 W.

Ahora debemos decidir en que nuevas condiciones de trabajo va a trabajar la instalación de radiadores de aluminio al instalar el equipo de Aerotermia.

Salto térmico habitual en instalaciones de reposición para equipos de aerotermia 25ºC (este salto térmico es la diferencia entre la Tª media de radiador – Tª ambiente).

En estas nuevas condiciones de salto térmico 25ºC, el radiador emite como visto anteriormente: Emisión térmica = Km x ATⁿ = 0,688627 x 25^1,31869 = 48,02 W.

Por lo que la emisión térmica total sería de 48,02 W x 20 elementos = 960, 4 W.

Como se ve, en estas condiciones no sería suficiente la actual instalación de radiadores, ¿qué podemos hacer?

1.- Es muy sencillo adaptar la instalación de radiadores a las nuevas condiciones de trabajo para conseguir la emisión térmica necesaria:

- aumentando el número de elementos de altura 600,

- cambiando los actuales elementos 600 por elementos de mayor altura.

Como se ve en la tabla, hay modelos tanto de altura 700 como 800. La emisión térmica del modelo 800 con salto térmico 40ºC, vemos que es de 117,6 W, con lo que para satisfacer esa emisión necesaria de 1.784 W, necesitaríamos 16 elementos, es decir, 4 elementos menos de los que teníamos inicialmente.

2.- También es muy importante señalar que, en la inmensa mayoría de casos, las instalaciones actuales de radiadores están sobredimensionadas por varios motivos.

Sobre todo, porque las instalaciones se calculan para una Tª exterior de proyecto, que por ejemplo en Madrid sería de unos -2ºC (una media entre zonas).

Esto quiere decir, que la instalación ha sido calculada para satisfacer las demandas energéticas con una Tª exterior de - 2ºC, y por eso resulto necesario instalar 20 elementos de radiador EUROPA C 600 (en las condiciones de salto térmico iniciales indicadas anteriormente).

Por lo tanto, todo el tiempo que la temperatura exterior fuese superior a esos -2ºC (-1ºC, 0ºC +1ºC) no sería necesario tener tantos elementos instalados, o se podría trabajar con temperaturas de ida más bajas (saltos térmicos menores).

Esto quiere decir, que cuando instalemos nuestro equipo de aerotermia, nos sucedería lo mismo, ya que, como la mayor parte del tiempo, la Tª exterior no será tan baja como esos -2ºC, con la actual instalación de radiadores seria mas que suficiente para poder trabajar en las condiciones optimas del equipo de aerotermia.

Bastara con que en esas pocas horas de trabajo de bajas temperaturas exteriores el control de la maquina aumente ligeramente las temperaturas de trabajo.

Correcta ubicación de los radiadores

La ubicación de los radiadores ideal es bajo ventana, evitando el efecto pared fría:

            a) consiguiendo ahorros de energía de hasta un 5%,

            b) ganancias de hasta 0,5ºC en temperatura ambiente,

            c) mayor confort debido a una mejor distribución de la Tª

El uso de válvulas termostáticas en cada radiador permite ahorros de hasta un 15% debido al control de la Tª por estancia de forma individual y constante (de obligado cumplimiento su instalación según R.I.T.E, ITE 1.2.4.3.2).

Resumen

Como ha quedado demostrado a lo largo de este artículo, ante la pregunta que nos hacíamos al inicio de este:

¿Es una buena opción el montar equipos de Aerotermia en instalaciones donde exista una instalación de radiadores de aluminio?

Pues ha quedado respondida claramente: el uso de radiadores de aluminio en combinación con equipos de aerotermia, son instalaciones ideales para conseguir grandes ahorros económicos, una importante disminución de partículas contaminantes a la atmosfera y un aumento del confort considerable.             

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