19 febrero 2014

Consideraciones de diseño de sistemas de calentamiento radiante en espacios industriales



La instalación de sistemas de calor radiante en factorías o plantas industriales requiere un conocimiento del uso futuro y actual del espacio. Los diseños estarán enfocados a la producción de rendimiento óptimo con mínima huella.
La tecnología de los sistemas de calor radiante se basan en el principio de la radiación térmica. Este sistema usa radiación electromagnética (infrarroja) para calentar una habitación, fábrica o taller. Los bucles de tubos hidráulicos se calientan usando electricidad, gases licuados del petróleo, o hidráulicos, que distribuyen el calor a través del espacio a través de radiación térmica. El calentamiento radiante proporciona el mayor rendimiento en talleres y fábricas que la mayoría de otras formas de calentamiento del espacio.
Una vez se decide este sistema, su implementación puede ser un desafío. Es importante diseñar un sistema de calor radiante antes que la instalación para evitar muchas de las complicaciones comunes asociadas con estos sistemas.

Sistemas de zona
Un termostato usado en este sistema controla uno o más bucles de calor. Esta estructura se conoce como sección o zona. Hay dos tipos de sistemas de zonas: sistemas de zona simple y sistemas multi-zona. En un sistema de zona simple sólo se usa un termostato. En un sistema multi zona, se usa más de un termostato basado en los requerimientos de calentamiento del espacio. El sistema de zona simple se usa donde se requiere el calentamiento uniforme, por ejemplo, en una fábrica o taller. En otros casos, incluyendo la calefacción doméstica, cuando se requiere calentamiento no uniforme, habrá temperaturas diferentes para habitaciones distintas.
Localización de pérdidas de calor
La identificación de pérdidas de calor es un factor importante cuando se diseñan e instalan sistemas radiantes. Si el taller o fábrica tiene varias ventanas, pobre aislamiento, o una exposición hacia el norte, entonces es conveniente usar un sistema multizona para estas pérdidas de calor. Si se usan alfombras en el suelo entonces el uso de un sistema de zona única puede ser bastante para calentar el área. Estas pérdidas de calor también son compensadas ajustando el espacio de los tubos. En áreas alfombradas los tubos deben estar más próximos y estarán más espaciados en zonas con baldosas.
Tamaño y espaciamiento de los bucles de tubos
Generalmente se usan tubos de ½” en los sistemas de calentamiento radiante. El espaciamiento de los tubos está entre 8” y 16“, basándonos en unos pocos factores que incluyen la temperatura requerida, pérdidas de calor, tipo de caudal, caudal, y más. Las zonas habitadas y oficinas requieren 8” de espaciamiento. En zonas no habitadas como garajes, fábricas, y almacenes requieren 12” de espaciamiento.
Hay ciertas cosas a tener en cuenta cuando diseñamos un sistema:
  • Se requiere un menor espaciamiento en las primeras filas de tubos junto a las paredes.
  • El coste de instalación de un espaciamiento más próximo es más alto.
  • Un espaciamiento más cercano proporciona mejor distribución de calor y control.

Determinación de la longitud del tubo
Podemos calcular la longitud del tubo para cada zona en un sistema multiplicando los pies cuadrados del área por el multiplicador de espaciamiento (8 o 12). La longitud del bucle en una zona no debe exceder 400 ft. Sin embargo, se recomienda no usar tubos por encima de 300 ft, debido a que bucles más cortos trabajan mejor y proporcionan menos pérdidas de calor.
Instalación de bucles de tubos
Aseguraremos los bucles de tubos usando clips de tornillo cada 30 “ de tubos. Podemos calcular el número de clips de tornillos dividiendo la longitud de los tubos (en ft) entre 2,5. Podemos alternativamente usar bridas.
Bibliografía
Design Considerations for Radiant Heating Systems in Industrial Spaces.
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