Convectores de calefacción por suelo radiante: tipos, características de instalación y disposición.

Los equipos de calefacción montados en paredes y techos, incluidos los dispositivos de calefacción portátiles, son hasta cierto punto una parte integral del interior que necesita decoración y ocupa un cierto volumen en la habitación.

Con el desarrollo de tecnologías para la producción de equipos de calefacción, aparecieron unidades en el mercado de los calentadores que no reducen el volumen útil de las instalaciones: convectores de calefacción empotrados en el piso.

Agrupe la disposición secuencial debajo de una rejilla común de calentadores de tipo convector instalados en el piso a lo largo del perímetro de la disposición circular de las aberturas de las ventanas panorámicas

Los convectores de piso para calefacción son ampliamente solicitados en espacios administrativos y residenciales con estructuras de cerramiento de vidrio, así como en instalaciones de transporte público (pasillos, pasajes, salas de espera), donde, sin ser llamativos, cumplen efectivamente su propósito: mantener el régimen de temperatura requerido .

Calentador de convector de piso, montado a lo largo del acristalamiento exterior de observación de la habitación.

Comprensión de los convectores montados en el suelo

Los convectores, que simplemente están empotrados en el piso, son una robusta caja rectangular, a menudo con diseño de marco, revestida en la parte frontal con una rejilla metálica decorativa. Un intercambiador de calor está ubicado en la carcasa, que se calienta, según el tipo de dispositivo de calentamiento, con un refrigerante que circula a través de él o un calentador eléctrico.

Los convectores de piso para calefacción se instalan en puntos separados o nichos lineales comunes realizados en el piso de soporte según las dimensiones de los calentadores, así como en el espacio entre el piso elevado y la base de hormigón. Para reducir la pérdida de calor, las paredes inferiores y laterales de la carcasa de los convectores de suelo están equipadas con aislamiento térmico externo.

En el diseño de dichos calentadores, se proporcionan tornillos de ajuste, que permiten un ajuste preciso de la posición horizontal del plano de la rejilla frontal al nivel del revestimiento del piso terminado, de modo que las partes sobresalientes de la caja no creen obstáculos al caminar sobre ellas. .

Diagrama del dispositivo en el piso del convector montado en el piso en sección

Para un uso más eficiente, los calentadores montados en el piso se colocan a lo largo de cerramientos de vidrio panorámicos y aberturas de ventanas para usar flujos convectivos también como una cortina térmica entre el espacio de la habitación y la superficie de acristalamiento fría.

Variante de instalación en el suelo del convector de conductos TURBO VKN5 con ventilador.

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Tipos de calefactores de suelo

En la actualidad, existen muchos modelos de calefactores por suelo radiante y todos difieren de alguna manera entre sí. Si no consideramos los parámetros que son de importancia secundaria, entonces todos los convectores de calefacción integrados en el piso se pueden dividir en dos grupos:

• agua;
• eléctrico.

Las unidades dentro de cada uno de estos dos grupos difieren en tamaño, configuración, potencia, diseño de la rejilla exterior, tipo de convección, natural o forzada (con ventilador) y clase de rendimiento.

Calentadores de agua para la colocación del piso interno

El convector de agua del piso es un dispositivo de calefacción conectado a un sistema de calefacción central o autónomo.

El esquema de funcionamiento del convector de piso de agua es el flujo de aire frío desde el acristalamiento de la abertura de la ventana hasta el dispositivo de calefacción, su calentamiento y salida a la habitación.

Se instala una válvula en el punto de conexión en el sistema, que se puede usar para regular la cantidad de refrigerante que circula a través del calentador de agua del piso.

El elemento principal de la unidad es un radiador con accesorios de entrada y salida, a través del cual se conectan mangueras o accesorios flexibles al sistema de calefacción, y el agua caliente circula a través del intercambiador de calor.

Conexión del radiador del suelo radiante con mangueras flexibles.

El radiador está hecho de un tubo de cobre, sobre el que se hacen aletas de aluminio para aumentar el área de intercambio de calor. Los convectores de calentamiento de agua modernos están equipados con válvulas para la descarga automática del aire que ingresa al sistema junto con el agua, lo que elimina la formación de atascos de aire y asegura un funcionamiento eficiente de la unidad debido a una tasa estable de circulación del refrigerante.

Instalación de un convector de agua en un nicho y su conexión rígida a tuberías con aislamiento térmico en canales de ranura.

La intensidad del suministro de refrigerante al convector se puede cambiar manualmente con una válvula en el punto de conexión al sistema de calefacción, pero es más eficiente instalar un termostato mecánico en la entrada del calentador, que regula el flujo de agua caliente en el intercambiador de calor en función de la temperatura del agua en el radiador.

A la izquierda, una vista esquemática en sección de una válvula manual y un termostato mecánico, a la derecha, una imagen natural de un cabezal termostático.

Los calentadores de piso con convección natural están diseñados para calentar habitaciones de tamaño mediano (16-25 m2).

Para garantizar el movimiento natural de los flujos convectivos, la profundidad de la caja de la carcasa debe ser de al menos 20 cm y, sin embargo, incluso los dispositivos de múltiples tuberías del tipo natural de convección no siempre hacen frente al papel de los principales y únicos medios de calefacción. obligando a los propietarios a utilizar adicionalmente otros dispositivos de calefacción.

Radiador de tubos múltiples para convector de agua integrado en el suelo con mayor transferencia de calor.

La principal ventaja de este grupo de radiadores es la seguridad, debido a la ausencia de factores asociados al uso de aparatos eléctricos. Los convectores de piso para calentar agua no necesitan estar conectados a tierra, no temen el contacto directo con la humedad (a menudo ocurre en el piso), la temperatura de la superficie de estas unidades es segura para los humanos con contacto a corto plazo y la rejilla exterior puede estar hecho de valiosas especies de madera.

Disposiciones para calefactores de suelo: a la izquierda - colocación en esquina, a la derecha - instalación por pasos.

El costo de tales dispositivos, según la potencia, la clase de equipo técnico y el rendimiento, varía de 20 a 100 mil rublos.

¡Importante! Cuando se conectan a un sistema de calefacción central, los convectores de calentamiento de agua integrados en el piso son calentadores que no requieren costos de energía (con la excepción de los modelos con ventilador).

Dispositivos de calentamiento de agua por convección forzada

Equipar el dispositivo con un ventilador acelera los flujos convectivos, pero al mismo tiempo reduce su temperatura: el aire se calienta menos debido a la menor duración del contacto con el intercambiador de calor. Por tanto, los radiadores de suelo radiante con convección forzada son de un diseño más complejo (dos-tres-cuatro-tubos), de hasta 3 metros de largo, que prolonga el contacto del aire con el intercambiador de calor y eleva su temperatura a la salida de la unidad.

Diagrama condicional del movimiento de los flujos convectivos en un convector de piso con ventilador.

Un calentador de convección de tipo forzado integrado en el piso es varias veces más eficiente que los modelos sin ventilador, por lo tanto, se utilizan en habitaciones grandes y el consumo de energía de dichos dispositivos es bajo debido a la ausencia de elementos de calefacción eléctricos. Sin embargo, la complejidad del diseño de ventiladores tangenciales, que se utilizan con mayor frecuencia en unidades de calefacción modernas (con un nivel de ruido reducido, que operan desde un voltaje de 12 V) o el equipo del calentador con varios mecanismos de ventilación del tradicional, diametral tipo, el diseño aumenta significativamente el costo del convector, que puede variar de 50 a 160 mil rublos.

Variedades de equipamiento de convectores de piso con ventiladores: a la izquierda - individual, a la derecha - bloque, abajo - ventilador tangencial.

La potencia térmica de un calentador de agua está determinada por las dimensiones de la unidad, la temperatura del portador de calor suministrado y el tipo de convección, pero el valor calorífico requerido (Qt) está determinado por una fórmula especial:

La fórmula para calcular la potencia requerida del convector con la decodificación de los elementos constituyentes.

Sin embargo, la potencia de liberación de calor requerida también depende de otros factores: la región, las dimensiones de la habitación, el área de acristalamiento, el grado de protección térmica de las estructuras de cerramiento, etc., por lo tanto, con mayor frecuencia su valor se determina utilizando tablas especiales que tienen en cuenta determinadas condiciones de funcionamiento.

Unidades de calefacción por suelo radiante eléctricas

Estas unidades se diferencian de los convectores de suelo de agua en la forma en que se calienta el intercambiador de calor y, por supuesto, en el diseño.

El intercambiador de calor es un elemento calefactor colocado en una carcasa con aletas. Por lo tanto, los calentadores de suelo eléctricos son, en cierta medida, calentadores de infrarrojos, cuyo principio básico se basa en la convección.

Dispositivo esquemático de un suelo radiante eléctrico de tipo convección natural.

La presencia de un elemento calefactor eléctrico en la unidad permite que se conecte a un sistema de control de calefacción automático para minimizar la participación humana en el funcionamiento del calefactor. Para ello, se instala un termostato mecánico remoto en el circuito de alimentación de la unidad, que apaga el dispositivo cuando la temperatura en la habitación alcanza el valor establecido.

¡Importante! El control automático de temperatura es efectivo solo cuando se instalan unidades con convección forzada, ya que el ventilador proporciona una temperatura del aire uniforme en la habitación y permite que el sensor de temperatura registre su valor real.

Opción de cableado del termostato a un calentador eléctrico de suelo.
Todos los modelos de electrodomésticos de suelo radiante están equipados con un sensor de temperatura en el interior, que protege el calefactor del sobrecalentamiento.

¡Importante! Al instalar calentadores eléctricos, la distancia desde la unidad al plano del acristalamiento no debe ser superior a 300 mm; si se excede este valor, nada evitará la formación de condensación en el vidrio, que, al fluir hacia el piso, puede acumularse en el nicho donde se encuentra el calentador.

La altura de los techos de la mayoría de los apartamentos no permite llenar el piso sin dolor con una capa de concreto, lo que permite ahogar el calentador de piso. Tampoco es realista cortar el piso en el entrepiso a tal profundidad. Por lo tanto, un calentador eléctrico y, además, un calentador de agua, integrado en el piso, no se puede encontrar en un edificio de apartamentos. Pero se producen convectores de piso, de diseño similar, que no requieren la instalación de nichos de montaje en el piso para su instalación.

Con tales dispositivos de calefacción, tanto eléctricos como de agua, es posible calentar eficazmente espaciosas habitaciones de apartamentos y cuartos de servicio para fines industriales.

¡Importante! El uso de convectores de piso eléctricos está asociado con costos de electricidad sensibles, pero hay una forma de salir de esta situación: el uso de una red de 24 V CC, que no solo reducirá los costos, sino que también aumentará la seguridad de la unidad de calefacción.

Conexión esquemática del convector de suelo a una red de 24 V y un termostato

Unidades fan coil

Sobre la base de convectores montados en el piso, se produce otro tipo de calentadores que funcionan no solo para calentar, sino también para enfriar. En el lugar de instalación, además del interior, también se encuentran pared, suelo y techo. El nombre en ruso de dicha unidad es fan coil, del inglés fan-coil, que significa intercambiador de calor de ventilador en la traducción.

Esta definición significa una combinación de dos dispositivos que funcionan en pares:

• la propia unidad fan coil: un mecanismo montado en el suelo para influir en la temperatura del aire, incluidos uno o más intercambiadores de calor;
• enfriador: una unidad instalada por separado para enfriar el refrigerante (agua) suministrado al fan coil durante el período de verano.

Las unidades de fancoil son de circuito simple (dos tubos) y circuito doble (cuatro tubos).

En las unidades de circuito único, el agua caliente del sistema de calefacción central o el anticongelante de la caldera de calefacción se conduce a través del intercambiador de calor en invierno. En verano, el agua fría del enfriador pasa por el mismo intercambiador de calor, un dispositivo que no usa freón u otro gas con características idénticas para enfriar.

En las unidades fan coil de doble circuito, el movimiento de los portadores de calor frío y caliente se realiza a través de intercambiadores de calor separados.

Representación esquemática de un ventiloconvector de doble circuito (sin enfriador).

Así, dependiendo del modo configurado, el ventilador impulsa el aire de la habitación a través de un intercambiador de calor frío o caliente.

No existe un esquema de instalación universal para el par del sistema enfriador-fan coil, su instalación es posible en cualquier habitación, pero el proyecto de instalación estará vinculado a condiciones específicas.

Se puede conectar una enfriadora con la capacidad correcta a un sistema de muchas unidades de fancoil (pared, techo, piso) que dan servicio a varias habitaciones e incluso edificios.

Dicho sistema para garantizar el régimen de temperatura requerido en las instalaciones se usa principalmente en edificios públicos e industriales, ya que es difícil de mantener y costoso.

Variedades y materiales para la fabricación de radiadores.

Los radiadores de calefacción de suelo empotrados se pueden fabricar con una amplia variedad de materiales. Puede ser acero, aluminio, hierro fundido. Además, los modelos bimetálicos a menudo se pueden encontrar a la venta y, por lo tanto, sugerimos que se detenga con más detalle en sus propiedades.

Radiadores de acero

Modelos más populares del mercado - Estos son de acero, porque según los datos de Yandex. El mercado es un modelo elegido con frecuencia.Los radiadores de acero suelen ser bastante compactos, tienen una alta eficiencia térmica y una resistencia a la presión de 10 a 16 atm. Su diseño es bastante simple y puede parecerse a la estructura de las viejas baterías de acero que antes funcionaban en edificios de varios pisos. Las ventajas de un dispositivo de este tipo incluyen el bajo costo, y este es realmente el dispositivo de calefacción más barato que se puede usar para habitaciones con ventanas panorámicas.

Proporcionará una convección de aire caliente de alta calidad, además de calentar bien la habitación. También vale la pena señalar la larga vida útil: si sigue todas las reglas, esto es de 20 a 25 años o más. Si desea comprar radiadores de piso económicos y al mismo tiempo confiables, debe observar más de cerca los modelos de acero: pueden proporcionar una buena calefacción y no estropearán el interior. Por cierto, incluso incluyen hermosos modelos de tipo tubular.

Radiadores bimetálicos de cobre y aluminio

La alta conductividad térmica del cobre es su ventaja indiscutible, pero dicho material es extremadamente caro y esto es un gran inconveniente. Para crear un radiador de calefacción eficiente y asequible, los expertos decidieron combinar aluminio y cobre en una sola estructura, y el resultado fue un muy buen radiador bimetálico. Los tubos están hechos de cobre y las aletas son de aluminio. Este aparato tiene una excelente disipación de calor y es bastante duradero. En comparación con los mismos radiadores de acero, los modelos de cobre son mucho más caros, pero mejores en términos de transferencia de calor. Además, a diferencia del acero, el cobre no se oxida y tiene una vida útil más larga.

Radiadores bimetálicos de acero y aluminio

La combinación suena familiar, ¿no? Es esta combinación de metales la que se utiliza para los radiadores de pared estándar. los modelos de suelo están fabricados de forma similar y son muy parecidos a sus hermanos mayores. El portador de calor fluye a través de tubos de acero y la transferencia de calor se realiza mediante aletas de aluminio. Son un poco más económicos que la versión anterior.

Radiadores de calefacción de aluminio

Los modelos de suelo de aluminio son similares en diseño a los modelos de montaje en pared más comunes. Puede encontrarlos a la venta, pero muy raramente, la mayoría de las veces se hacen por encargo. Los modelos hechos de aluminio no pueden soportar alta presión y no toleran los efectos de los portadores de calor agresivos, y debido a tales deficiencias, en su lugar se instalan radiadores bimetálicos simples y confiables.

Radiadores de hierro fundido

Los radiadores de suelo radiante pueden estar hechos no solo de cobre, acero, aluminio, sino incluso de hierro fundido. Dichos dispositivos no pueden llamarse los más pequeños, porque, de hecho, su tamaño es bastante grande en comparación con el tamaño de los mismos productos de acero. La mayoría de las veces, se montan como elementos decorativos para mantener el estilo de la oficina o el espacio vital. No temen los efectos de la corrosión y la alta presión, se diferencian en una larga vida útil. En cuanto al costo, puede ser muy elevado. La desventaja de las baterías puede ser un gran peso y la complejidad asociada del trabajo de instalación. En apariencia y resistencia a las influencias negativas, prácticamente no tienen igual.

Ventajas y desventajas de los convectores de suelo.

Enumeramos las características positivas y negativas de los calentadores de piso sin dividir por el tipo de portador de energía utilizado y enumeramos las características inherentes a todos los convectores en su conjunto.

Pros:

• debido a la ubicación de la unidad, las capas de aire más bajas y frías se calientan;
• la instalación de dispositivos no reduce el volumen útil de la habitación;
• salida rápida al modo de trabajo;
• prevención de la condensación en el acristalamiento.

Desventajas:

• con techos altos, no es efectivo construir unidades de un tipo natural de convección en el piso: las corrientes convectivas de aire caliente se concentran en lo alto del techo y se enfrían antes de llenar el volumen actual de la habitación;
• la convección desde el nivel del revestimiento del piso inicia un movimiento intenso de polvo en el aire, que está constantemente presente en el aire durante el funcionamiento del calentador;
• inconveniente del cuidado diario de los nichos en los que se acumulan los residuos domésticos.

Otros tipos de convectores de agua

Banco convector

El nombre habla por sí solo. De hecho, este es un banco ordinario que realiza una función de calentamiento adicional. Puede encontrar estos en centros comerciales, concesionarios de automóviles, cariño. centros. En la construcción privada, se utilizan con bastante poca frecuencia.

Zócalo de convector caliente

El mismo convector de calentamiento de agua montado en la pared, con la única diferencia de que se instala en lugar del zócalo y realiza la función de calentamiento. Es bastante caro y un metro de zócalo cálido emite en promedio solo 350 vatios.

Convectores de fachada

Una solución interesante que encaja perfectamente en las ventanas. Realizan la función principal: cortar las corrientes de aire frío de la ventana. A menudo se puede encontrar en edificios con grandes acristalamientos. Por ejemplo, centros comerciales, centros de negocios.

Calefacción por convectores de acero

Además de los convectores de cobre y aluminio, también los hay de acero. Cuestan un poco menos. Pero tienen varias desventajas.

• Tienen menos convección (70% de flujo de aire, 30% de radiación)
• No se puede conectar a la calefacción urbana
• Pesado debido al uso de acero como material principal
• Tienen una vida útil más corta

Beneficios del montaje en suelo

Los radiadores de piso son fundamentalmente diferentes de los radiadores de pared convencionales en la forma de fijación, que es su principal ventaja, lo que permite realizar ideas de diseño originales.

Los radiadores de suelo tienen dos tipos de montaje. El primer tipo es la colocación del convector en la regla del piso, el segundo es la fijación directa al piso. Un calefactor colocado dentro del suelo puede funcionar como calefactor secundario.

La figura muestra una batería de calefacción montada en el piso.

Los elementos estructurales de los equipos de calefacción son un calentador con una superficie acanalada, un canal, una rejilla. A menudo, el diseño se realiza en un solo bloque, lo que no implica su desmontaje.

Las baterías de calefacción, incluso en un diseño caro o escondidas debajo de una rejilla, introducen un desequilibrio, destruyendo la armonía y el volumen del espacio habitable. En tales casos, un sistema ubicado dentro del piso permite asignar el espacio utilizable de manera económica y proporcionar una calefacción confiable.

De hecho, los radiadores de agua instalados en el interior del suelo funcionan según el principio del convector. Se logra una temperatura agradable debido a la intensa circulación de aire: el aire calentado por la batería sube al techo y en su lugar entran masas de aire frío. Debido a la circulación de aire caliente y frío, el calentamiento se realiza más rápido, lo que ahorra dinero en calefacción.

No siempre es posible colocar un radiador tradicional en la pared (esto es especialmente importante para las oficinas modernas), ya que puede estar hecho de un material que no pueda soportar cargas pesadas. En algunos casos, las aberturas de ventanas y puertas parten directamente del suelo, lo que también excluye la posibilidad de fijar el radiador a la pared.

En el caso de acristalamientos panorámicos de tiendas, museos, oficinas, es importante considerar la necesidad de una cortina térmica, que evitará que el vidrio se congele o empañe. Su creación, desde un punto de vista técnico, solo es posible cuando se utiliza una batería de montaje en suelo.

Ejemplo de 2 baterías: suelo y montaje en pared.

En algunos casos, las baterías de suelo, por el contrario, tienen una función decorativa.Se instalan en un recinto especial, por ejemplo de madera natural, y se utilizan como asientos. Esta opción de calefacción es relevante para hospitales, clubes deportivos, piscinas, saunas.