Cálculo de radiadores para aerotermia


Tipos de radiadores


Un radiador para calefacción es un dispositivo metálico por el que circula agua caliente proveniente de un generador de calor.

Los radiadores de calefacción emiten calor por convección y por radiación. La cantidad de calor emitido de uno y otro tipo depende de la temperatura de la superficie emisora.

Para temperaturas no muy altas, la transmisión por convección es prácticamente la única existente, siendo la transmmisión por radiación nula en la práctica.

La transmisión por convección entre dos cuerpos, uno caliente y otro a menor temperatura, se produce a través de un medio gaseoso o líquido. En nuestro caso, la transmisión de calor entre el radiador y el lugar donde se encuentra se produce a través del aire.

El aire en contacto con la superficie caliente es calentado a mayor temperatura que el aire restante. Este aire caliente asciende, dejando que el aire más frío descienda y entre en contaco con el radiador de calor. De este modo se produce un movimiento de aire caliente en todo el recinto que produce el calentamiento de todos los objetos contenidos en él, incluidas las paredes, suelo y techos.

Tipos de radiadores de agua:

  • Radiadores de fundición de hierro. Son los más antiguos. Se caracterizan por tener una alta resistencia a la corrosión, ser robustos y tener una alta inercia térmica, es decir, tardan mucho tiempo en calentarse y en enfriarse.
  • Radiadores de acero. Tienen una menor inercia térmica que los de fundición y también son más ligeros. El inconveniente de los radiadores de acero es la corrosión. Para evitarla, el radiador recibe internamente diversos tratamientos de vitrificación que le hacen más resistentes a la corrosión.
  • Radiadores de fundición de aluminio. Son los más habituales hoy en día. Combinan un diseño moderno y elegante con poco peso y una práctica inmunidad a la corrosión.
radiador de aluminio

Tipologías de conexión del sistema de radiadores de calefacción


Exiten diversas tipologías de red de tuberías para la conexión de los radiadores al sistema de calefacción.

Sistema de dos tubos

En el sistema de dos tubos, o sistema bitubo, un tubo reparte el agua caliente de entrada y otro recoge el agua de salida de cada radiador.

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Sistema radial

En el sistema radial, un tubo de entrada y otro de salida van a cada radiador, siendo la pérdida de carga en cada uno de ellos independiente.

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Cálculo de la potencia calorífica del radiador


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Potencia

La potencia calorífica que emite un radiador se expresa en la siguiente ecuación:

ecuación de la potencia de un radiador

Donde

  • KM es una constante que depende del radiador y que es facilitada por el fabricante.
  • ∆T es el salto térmico entre la temperatura media del radiador y la temperatura ambiente.
  • n es un coeficiente representativo de la curva características de emisión del radiador.


Salto térmico

El salto térmico viene dado por la expresión:

ecuación de la potencia de un radiador

Donde

  • Te es la temperatura del agua a la entrada del radiador.
  • Ts es la temperatura del agua a la salida del radiador.
  • Ta es la temperatura ambiente de la estancia.


Potencia calorífica normalizada

Es la potencia calorífica en condiciones de ensayo según la norma UNE-EN 442

Las condiciones de ensayo son:

  • Temperatura de entrada del agua Te de 75ºC.
  • Temperatura de salida del agua Ts de 65ºC.
  • Temperatura ambiente Ta de 20ºC.
  • Salto térmico ∆T de 50ºC.


Potencia calorífica en función de la potencia normalizada

Viene dada por la expresión

ecuación de la potencia de un radiador relativa a la normalizada

Donde

  • Q50 es la potencia normalizada.
  • ∆T es el salto térmico entre la temperatura media del radiador y la temperatura ambiente.
  • n es un coeficiente representativo de la curva características de emisión del radiador.


Caudal de agua que circula por el radiador

Viene dado por la expresión

ecuación del caudal de agua que circula por un radiador

Donde

  • Q es la potencia del radiador.
  • cpw es el calor específico del agua.
  • Te es la temperatura del agua a la entrada del radiador.
  • Ts es la temperatura del agua a la salida del radiador.



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