Junto al calor de aire forzado, un sistema de caldera y radiador es el tipo más común de sistema de calefacción en climas fríos de invierno. Todos los sistemas de calderas usan agua caliente para calentar la casa. Hay dos tipos principales de calderas: vapor y agua caliente (también conocidas como hidrónico) y muchos más tipos de radiadores o aparatos de calefacción, las unidades que transmiten el calor a las habitaciones. En general, los sistemas de calefacción de calderas son limpios, efectivos y confiables, y las calderas más nuevas pueden ofrecer una excelente eficiencia energética.
Crédito: zvonko1959 / iStock / GettyImages Los radiadores ofrecen un calentamiento suave y uniforme.Cómo saber si tiene vapor o agua caliente
Si vive en una casa antigua con radiadores, es posible que tenga un sistema de calefacción a vapor o agua caliente, dependiendo de la edad de la casa. Hay algunas formas fáciles de identificar el tipo de sistema. Para empezar, el calor del vapor en los hogares de EE. UU. Se eliminó en gran medida en la década de 1930, por lo que si su hogar tiene radiadores y se construyó después de 1940, es casi seguro que tiene calor de agua caliente, no vapor. Otra pista es mirar los radiadores. Si cada radiador tiene solo una tubería conectada, tiene un un tubo sistema de vapor, el tipo más común de calor de vapor.
Si sus radiadores tienen dos tuberías, es posible que tenga dos tubos vapor o un sistema de agua caliente. Para determinar cuál, verifique la caldera. Las calderas de vapor suelen tener un _sight glass_: un tubo o vial de vidrio transparente unido a la caldera en un lugar visible. El nivel de agua en la mirilla le indica cuánta agua hay en el sistema. Una caldera de agua caliente no tiene una mirilla, pero sí tiene un _ tanque de expansión _ _ un recipiente de metal con bulbo conectado a la caldera con tuberías. Este es un dispositivo de seguridad que absorbe la presión en el sistema creado por el ciclo de calentamiento del agua. La mayoría de las calderas de agua caliente que datan de la década de 1950 y posteriores también tienen una o más bombas de circulación de agua eléctricas montadas en o cerca de la caldera.
Crédito: El tanque de expansión ACHR NewsBoiler se encuentra en los sistemas de calderas de agua caliente.Cómo funcionan los radiadores
Todos los sistemas de radiadores proporcionan calor a través de dos procesos: intercambio de calor y convección natural. El intercambio de calor es la transferencia de calor de una fuente de calor o material a otro. En un sistema de radiador, la fuente de calor, ya sea gas, petróleo o electricidad, calienta un intercambiador de calor en la caldera. El intercambiador de calor, a su vez, calienta el agua en la caldera. A partir de ahí, el agua (o vapor) viaja a los radiadores y transfiere su calor al material del radiador, que generalmente es metal, un buen conductor de calor.
El radiador luego transfiere su calor al aire, y ahí es donde convección entra en juego. La convección térmica se basa en la ley natural de que el aire caliente sube y el aire frío cae. A medida que el radiador calienta el aire a su alrededor, ese aire caliente sube y fluye hacia la habitación. Al mismo tiempo, el aire de la habitación fría cae al piso y es arrastrado hacia el fondo del radiador, donde se calienta. Esta rotación de calor y frío naturalmente calienta la habitación sin la necesidad de ventiladores de circulación u otros medios mecánicos.
Radiadores de vapor
Muchos de los viejos edificios de apartamentos todavía tienen radiadores de vapor, en parte porque los sistemas de vapor calientan los edificios de varios pisos de manera efectiva y eficiente, de manera tan efectiva que los apartamentos en los pisos superiores a menudo tienen demasiado calor y los ocupantes tienen que abrir las ventanas para su comodidad.
crédito: patch.com Radiador de vapor de una tubería.En un sistema de vapor clásico de una tubería, la caldera en el sótano calienta el agua hasta que se convierte en vapor. El vapor se eleva a través de las tuberías del edificio y dentro de cada radiador, donde desplaza el aire dentro del radiador, forzándolo a salir a través de una válvula de aire. El vapor transfiere su calor al radiador y, al enfriarse, vuelve a convertirse en agua (llamado condensar) El agua gotea por las paredes interiores de las tuberías por gravedad y regresa a la caldera, donde el proceso comienza de nuevo.
Radiadores de agua caliente
Los radiadores de agua caliente vienen en muchas formas, tamaños y configuraciones, pero la mayoría se pueden agrupar en uno de los dos tipos principales. Estándar los radiadores son los recipientes familiares montados en la pared o en el piso que han evolucionado a lo largo de los años desde cascos de hierro en forma de parrilla hasta elegantes paneles de metal e incluso elegantes toalleros y tapices artísticos. Zócaloo convector, los radiadores son secciones rectas de tubos de cobre equipados con numerosas placas metálicas delgadas, llamadas aletas. Las aletas funcionan igual que las vasijas de metal de los radiadores estándar, pero solo tienen unos pocos centímetros cuadrados. Los convectores pueden montarse en una pared cerca del piso, o pueden colocarse en el piso y están cubiertos por una rejilla metálica.
Crédito: Sistemas de calefacción Radiador de agua caliente moderno estándar. son unidades planas que abrazan la pared.Todos los radiadores de agua caliente estándar tienen un tubo de entrada y un tubo de salida, y muchos tienen algún tipo de control de temperatura para ajustar el flujo de agua caliente a través del radiador y, por lo tanto, el calor que emite. Convectores son simplemente tuberías continuas con secciones aleteadas y típicamente no tienen controles de temperatura individuales; en cambio, son controlados por un termostato, generalmente como parte de un sistema de calefacción multizona.
crédito: SupplyHouse.com Convector de agua caliente.Calor radiante en el piso
El calor radiante en el piso es una variación del calor del radiador que utiliza una caldera de agua caliente y tubos flexibles para distribuir el agua calentada. El tubo se desliza hacia adelante y hacia atrás sobre una base de piso y luego se encajona en concreto, o se asegura a la parte inferior del subsuelo de madera. En este sistema, el piso mismo actúa como un radiador, creando un calor suave y uniforme sobre toda el área del piso que se eleva a través de la habitación. También calienta ligeramente muebles y otros objetos, haciendo que el efecto de calentamiento general sea más uniforme que con la mayoría de los otros tipos de calentamiento. La tubería radiante también se puede instalar en paneles de pared especiales para calentar baños y otros espacios pequeños.
Tipos de calderas de agua caliente
Al igual que los hornos, las calderas de agua caliente vienen en tipos estándar y tipos de alta eficiencia. Según la ley federal, las calderas ahora deben ser al menos 80 por ciento eficientes, lo que significa que el 80 por ciento de la energía que consumen se usa para calentar agua y el 20 por ciento se desperdicia. Calderas estándar típicamente varían entre 80 y 88 por ciento de eficiencia. Calderas de alta eficiencia. son más del 88 por ciento eficientes y generalmente ofrecen un 90 por ciento o más de eficiencia. Estos números son para calderas de gas; Las calderas de petróleo son ligeramente menos eficientes en general.
La principal diferencia entre las calderas convencionales y las calderas de alta eficiencia es cómo manejan los gases de escape del quemador principal, que contienen mucho calor. Con una caldera convencional, todo el escape del quemador de la caldera sube a una chimenea de metal (chimenea) y sale por el techo, y todo su calor se desperdicia. Las calderas de alta eficiencia recirculan el escape y usan su calor para precalentar el agua fría en el sistema cuando regresa a la caldera. En el proceso de recapturar este calor, los gases de escape se enfrían lo suficiente como para ser ventilados a través de una chimenea de plástico (no de metal).
Crédito: ACHR News Caldera de condensación de alta eficiencia.Un subproducto de este proceso de recirculación es un agua ligeramente ácida que debe drenarse del sistema, también a través de una tubería de plástico. A medida que los gases de escape se enfrían, el vapor de agua (un subproducto natural de la combustión) se condensa y se convierte en agua líquida. Esta es la razón por la cual las calderas de alta eficiencia a menudo se llaman Calderas de condensación.
Otra característica de eficiencia de muchas calderas de alta eficiencia es la combustión sellada. En una caldera convencional, el aire para la combustión (haciendo funcionar el quemador de gas) se extrae del aire de la habitación alrededor de la caldera, que es aire técnicamente calentado. Las calderas de alta eficiencia con combustión sellada extraen aire de combustión del exterior a través de un tubo de admisión. El interior climatizado tiene un costo de energía; El aire exterior no. Por lo tanto, la combustión sellada ayuda a aumentar la eficiencia general de una caldera.
