Convectors de calefacció per aigua: dispositiu, principi de funcionament, varietats
A tot el món, els convectors de calefacció per aigua estan competint amb èxit amb radiadors des de fa diverses dècades. Al nostre país també s’utilitzen des de fa temps, però en popularitat encara són molt inferiors als radiadors de ferro colat i bimetàlics. La baixa popularitat no es deu a les pitjors característiques de rendiment, sinó només a la manca de comprensió important de la població sobre aquest tipus d'equips de calefacció.
Contingut:
- Principi de treball
- L’aparell d’una calefacció per convector d’aigua
- Convectors de calefacció per aigua a la paret i al terra
- Els convectors d'aigua per terra radiant
- Capacitat de control de la temperatura
- Possibilitat d'aplicació per refrigerar l'habitació
- Avantatges i desavantatges dels convectors d'aigua davant dels radiadors convencionals
Principi de treball
La mateixa paraula “convector” serveix d’indicador que la base del principi del seu funcionament és un fenomen tan físic com la convecció. L’aire fred, en ser més dens, es troba a les capes inferiors - prop del sòl de l’habitació. Al passar pel convector, l’aire s’escalfa, la seva densitat disminueix, a conseqüència del qual s’eleva.
La convecció no només pot ser natural, sinó també forçada. El ventilador integrat ajudarà a augmentar el flux d’aire de convecció i augmentarà així l’eficiència del calefactor.
L’aparell d’una calefacció per convector d’aigua
El principal element de treball del convector és un intercanviador de calor. Amb la seva ajuda es transfereix la calor del refrigerant, la funció de l’aigua calenta que circula pel sistema de calefacció i l’aire circumdant. Un intercanviador de calor és una canonada sobre la qual es munten diverses plaques metàl·liques (lamelles), augmentant la superfície de transferència de calor. Depenent de la potència requerida, el convector pot estar equipat amb un o dos bescanviadors de calor.
La distància entre les làmpades de l'intercanviador de calor no es defineix arbitràriament, però es calcula clarament. Sembla que com més plaques estiguin muntades a la canonada, millor serà la transferència de calor. Tanmateix, la densitat massa elevada comportarà que la circulació de l’aire a través del dispositiu sigui difícil. És necessari aconseguir una “mitja daurada”, de manera que les làmpades no interfereixin amb el moviment de l’aire, però alhora proporcionin la transferència de calor més eficient.
1. Cos transportador.
2. Intercanviador de calor.
3. Reixa decorativa.
4. Ventilador tangencial.
5. Coberta decorativa gran.
6. Petita funda decorativa.
7. Bordes decoratives.
8. Fixació del peu.
9. Cargols d'ajust.
10. Cargol de fixació.
11. Vàlvula de bola
12. Vàlvula d’apagada i control.
13. Delineador d’ulls flexible.
14. Juntes
També hi ha una alternativa des del punt de vista estructural d’un intercanviador de calor en què s’utilitza filferro en lloc de làmpades. Els convectors de filferro són una mica més eficients, però molt més cars i, per tant, menys habituals que els convectors de plaques, per la qual cosa no en parlarem més.
Convector d'aigua amb intercanviador de calor.
Moltes característiques tècniques d’un convector es determinen pel material del qual està fabricat el seu intercanviador de calor. Pot ser d’acer, coure o una combinació de coure i alumini. L’ús de metalls no ferrosos per a la fabricació d’un intercanviador de calor, per la seva elevada conductivitat tèrmica, comporta un augment de l’eficiència del dispositiu en comparació amb l’anàleg de metalls ferrosos. Per cert, les làmpades d’alumini són molt fines i, si es manegen amb cura, s’embussen fàcilment, cosa que afecta l’aerodinàmica.
Els intercanviadors de calor poden diferir no només pel material de fabricació, sinó també per la forma de les aletes metàl·liques. Juntament amb les làmines llises, també s’utilitzen les corrugades: en forma d’ona, en forma d’U, meandre, etc.Les làmpades corrugades tenen un avantatge clar: el relleu augmenta la zona de la placa i, per tant, la transferència de calor.
Intercanviador de calor amb làmpades en forma d’ona.
L’eficiència de la transferència de calor del refrigerant a les làmpades depèn en gran mesura de la estanquitat de les plaques a la canonada: fins i tot una petita bretxa pot provocar grans pèrdues de calor. Si l’intercanviador de calor és d’acer, la soldadura s’utilitza normalment per connectar les lamelles a la canonada, si la soldadura és de coure. En el cas d’intercanviadors de calor bimetàlics en què les plaques d’alumini estiguin en contacte amb canonades de coure, no s’aplica cap soldadura ni soldadura. Tanmateix, aquí podeu aconseguir una bona adaptació dels elements. En aquest cas, o bé utilitzen lamelles amb punys especials, o bé utilitzen el mètode de combustió: s’insereixen plaques a la canonada i, després, aquesta canonada s’amplia amb un mandrí.
Alguns convectors estan equipats amb un ventilador que atrau l’aire a l’intercanviador de calor i, per tant, accelera l’intercanvi d’aire i, per tant, el procés d’escalfament de l’habitació. El ventilador pot ser tangencial o axial. El primer impulsor s’estén per tota la longitud de l’intercanviador de calor.
L’hèlix del ventilador axial està situat a l’extrem de l’intercanviador de calor i dirigeix l’aire al llarg d’aquest.
L’avantatge d’un escalfador de convecció forçada és evident: augment de l’eficiència. Però també té inconvenients evidents: en primer lloc, la necessitat de connectar-se a la xarxa, la qual cosa no sempre és factible, i, en segon lloc, el soroll que emet el ventilador durant el funcionament.
L’intercanviador de calor, així com el ventilador (si es proporciona pel disseny), els punts de connexió amb el sistema de calefacció, el regulador d’alimentació de refrigerant, la vàlvula d’alliberament d’aire s’amaguen darrere de les parets de la carcassa d’acer inoxidable. L’extrem superior de l’habitatge està tancat per una graella, cosa que no impedeix el moviment dels fluxos d’aire, però alhora impedeix que els objectes estrangers s’entrin dins. Alguns convectors tenen un amortidor d’aire que permet controlar la intensitat del flux d’aire.
Convectors de calefacció per aigua a la paret i al terra
Segons el mètode d'instal·lació, tots els convectors de calefacció es divideixen en paret, terra i pis. Els dos primers tipus són molt similars entre ells, per la qual cosa els considerarem junts.
La diferència principal entre els convectors de paret i terra, d’aspecte molt similar, són les seves dimensions. Normalment, muntat a la paret, prou alt, sòl baix i compacte. Aquests últims, per la seva modesta mida, són menys visibles, són fàcils d’amagar darrere dels mobles.
Convector d'aigua muntat a la paret.
Convector del sòl.
Fins i tot hi ha models de falda amb una alçada inferior a 200 mm, que poden servir de recanvi per a la tauleta de la vorera i escalfar l’habitació al voltant del perímetre.
Convector d'aigua de plint.
Tots els convectors de paret i terra es divideixen en models amb carcassa i models sense ell. La carcassa no té un paper decoratiu, com es podria esperar: contribueix a la creació de traccions addicionals per millorar la circulació de l’aire. Sovint, l’alçada de la carcassa supera significativament les dimensions de l’intercanviador de calor. Aquesta discrepància no és en absolut un matrimoni del fabricant, sinó que es realitza a propòsit: com més gran sigui la carcassa, més forta serà la tracció. Pel que fa a convectors sense carcassa, també tenen carcassa, però només dissimula l'intercanviador de calor i el protegeix dels danys mecànics.
Cal destacar que la superfície de la caixa funcional o la caixa decorativa no s’escalfa massa. Això distingeix els convectors dels radiadors: cremar-se tocant accidentalment la superfície del cos, en aquest cas és impossible.
Molt sovint, els cossos convectors són d’acer, independentment del material de l’intercanviador de calor. El fet és que l’acer es pinta fàcilment, i això dóna l’oportunitat al comprador d’escollir un dispositiu de calefacció que s’ajusti perfectament a l’interior de l’habitació.Tot i això, l’acer - tot i que la més habitual, però no és l’única opció. Si voleu, podeu trobar alguna cosa més exòtica, per exemple, un convector en una caixa de fusta.
Els convectors d'aigua per terra radiant
Hi ha un altre tipus de convectors de calefacció, que és molt diferent dels considerats anteriorment i, per tant, es distingeix. Són inusuals al seu lloc d’instal·lació - en un nínxol situat sota el pis. Amb un alt grau de probabilitat, podeu trobar aquests aparells de calefacció a locals comercials o d’oficines amb grans finestres panoràmiques, contra els quals els radiadors o convectors habituals no semblen adequats. En cases rurals i apartaments també s’instal·len aquests convectors, però normalment només en els casos en què la vora inferior de la finestra està situada a no més de 150-300 mm del nivell del sòl. Està permès incrustar convectors de calefacció a l’aparador de la finestra.
Convector de calefacció per aigua incorporat al sòl.
L’alçada del cos de convectors incrustats al terra pot variar de 50 a 130 mm, i la longitud pot arribar fins als 3 m. Però l’usuari, si ell mateix no estava involucrat en el disseny i la instal·lació, només pot endevinar sobre les veritables dimensions del dispositiu de calefacció, ja que només li serà visible la graella decorativa al nivell. pis pel qual puja l’aire escalfat.
Molt sovint, aquestes reixes són d’acer, alumini o plàstic, però de vegades es pot trobar fosa, marbre o, per exemple, fusta. Sigui quin sigui el material de la gelosia, ha de ser prou fort perquè, de passada, no tingueu por de trepitjar-lo.
En el cas de grans finestres franceses, els convectors de sòl són una opció indispensable per escalfar equips. D’una banda, i ja ho hem esmentat, ells, situats sota el pis, no interfereixen amb la revisió. D'altra banda, són precisament aquests convectors que escalfen de manera més eficient una habitació amb finestres "per terra". L’aire fred de la finestra entra al convector a través de la graella, i d’aquí surt ja càlid.
Per instal·lar un convector de terra, cal preparar amb antelació una fornícula al sòl amb una profunditat de 100 a 300 mm. No obstant això, és possible dur a terme la instal·lació a l’etapa d’execució del cargol de terra. Cal tenir en compte que lluny de tots els convectors que podeu utilitzar per a la instal·lació del sòl.
El factor limitant en aquest cas serà l'altura del dispositiu. Potents models de diverses desenes de centímetres d'alçada no estan dissenyats per a la seva instal·lació en habitacions situades a les plantes superiors de l'edifici. Per descomptat, és necessari planificar amb anterioritat la instal·lació de convectors de sòls, fins i tot en l’etapa de construcció de l’edifici. L’excepció són els models de baixa potència, que permeten muntar en un massís.
Els convectors interiors per escalfar aigua, a diferència de la paret o del terra, solen tenir en el seu disseny un ventilador per a l’abastiment forçat d’aire a l’intercanviador de calor, així com un sistema de drenatge per recollir i drenar el condensat del cos del dispositiu.
Capacitat de control de la temperatura
De vegades, sobretot a la primavera, quan encara fa fred a la nit i el sol ja comença a escalfar-se notablement durant el dia, apareix periòdicament el desig de reduir la calor que prové de l’escalfador. Els convectors de calefacció per aigua són de potència ajustable. Quan es tanca el subministrament de refrigerant al convector, es refreda bastant ràpidament, cosa que es deu al petit volum d’aigua que hi ha en comparació amb el radiador. Tot el que necessita per mantenir la temperatura a l’habitació a un nivell determinat és un equip convector amb vàlvules termoreguladores amb control mecànic o electrònic.
Vàlvules de control de temperatura mecàniques.
Vàlvules termostàtiques electròniques.
La vàlvula termostàtica a instal·lar ha de tenir un cabal elevat de manera que no hi hagi una resistència hidràulica significativa a l’entrada.Alguns fabricants de convectors equipen inicialment els seus productes amb accessoris termostàtics. Si el dispositiu que vau adquirir no està equipat amb una vàlvula termostàtica, podeu comprar-lo i instal·lar-lo vosaltres mateixos.
Podeu ajustar la temperatura ambient manualment. Alguns models convectors tenen un amortidor que l'usuari, si ho desitja, pot girar i bloquejar el camí per a l'aire escalfat.
Possibilitat d'aplicació per refrigerar l'habitació
El convector es pot anomenar equipament climàtic universal, ja que en diferents estacions pot realitzar diferents tasques: a l’hivern - per escalfar, a l’estiu - per refrescar-se. És cert que no tots els dispositius estan adaptats per refrigerar-se, els fabricants solen indicar la disponibilitat d’aquesta funció en un o un altre dels seus models. Cal tenir en compte que els convectors generen fred molt pitjor que la calor, per la qual cosa, quan calculeu la potència del dispositiu, heu de confiar en les vostres necessitats de fred, ja que no és difícil reduir la potència de calefacció, com ja sabeu.
Per tal que el vostre convector no comenci a escalfar-se, sinó per refredar l’aire de l’habitació, cal que el buideu, ompliu-lo de líquid especial i connecteu-lo al refrigerador. Tot i això, hi ha models en què la transició d’un mode a un altre és molt més senzilla i ràpida. En ells hi ha immediatament dos circuits sense connexió: un per al refrigerant, l’altre per al refrigerant. Per canviar el mode de funcionament, n’hi haurà prou amb desactivar la circulació de fluids en un circuit i engegar-lo en un altre.
I un parell de comentaris sobre la possibilitat d’utilitzar aquest tipus d’equips climàtics per refrigerar l’habitació. Recordant el principi de funcionament del convector, entendreu que en el mode natural no és capaç de treballar en refrigeració. És per això que tots els models dissenyats per funcionar en dos modes estan equipats amb ventiladors. A més, el ventilador ajuda a reduir la quantitat de condensat format a l’intercanviador de calor durant l’operació de refrigeració del convector.
Avantatges i desavantatges dels convectors d'aigua davant dels radiadors convencionals
Heu après molt sobre els convectors, però el més probable és que això no us sigui suficient per comprendre si necessiteu personalment un dispositiu de calefacció. Per ajudar-vos a triar (independentment de si és positiu o negatiu), comparem els convectors d’aigua amb els radiadors convencionals, familiars i familiars.
+ Beneficis dels convectors de calefacció per aigua
- Els convectors s’escalfen més ràpidament fins a una potència nominal. El motiu d’això és bastant simple: el volum intern de les canonades del convector és bastant reduït, a causa de la qual la velocitat de circulació del refrigerant al sistema és més elevada. Els convectors no només s’escalfen més ràpidament, sinó que també escalfen l’habitació més ràpidament, cosa que es veu molt facilitada per l’alta conductivitat tèrmica de les plaques de costelles.
- Els convectors no requereixen una temperatura elevada del refrigerant: per a un escalfament eficient de l’habitació, n’hi ha prou que l’aigua del sistema s’escalfi a 50-60 ºC. D’aquí es dedueix que el consum d’energia per escalfar el refrigerant en un sistema de calefacció amb convectors és menor que en un sistema amb radiadors.
- Els convectors, a diferència dels radiadors, poden crear una cortina tèrmica eficaç, tallant els fluxos d'aire fred que entren a l'habitació des de les finestres. El Windows no es boira ni es congela.
- La congestió d’aire en convectors d’escalfament d’aigua és una raresa.
- A causa del baix pes dels convectors, és possible instal·lar-los fins i tot en particions lleugeres realitzades, per exemple, de placa de secà. En el cas dels radiadors, especialment el ferro colat, això ni tan sols es pot pensar.
- Els convectors no constitueixen un perill per als nens petits: la superfície del cos pràcticament no s’escalfa, cosa que significa que la probabilitat de cremar-se és zero.
- La instal·lació oculta de convectors de sòl, en què ni les canonades ni els aparells de calefacció són visibles, és un antic somni de molts dissenyadors d’habitacions, que finalment es va fer realitat.
- Contra els convectors de calefacció per aigua
- Els convectors només es poden utilitzar en habitacions amb ventilació natural. La presa d’aire d’una habitació amb ventilació forçada, per regla general, es realitza a prop del sostre. Això vol dir que es retirarà tot l’aire càlid creat pel transportador, és a dir, el calefactor funcionarà al ralentí.
- Com a resultat de la distribució desigual dels fluxos d'aire procedents del convector, és possible el corrent.
- Aquest escalfador facilita la circulació de pols a l’habitació, mogut per fluxos d’aire de convecció.
