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Equilibrado hidráulico con válvulas de radiador termostáticas en instalaciones de calefacción

Equilibrado hidráulico en instalación de calefacciónSara Sanz Jimeno, Responsable técnico de Oventrop Ibérica explica a lo largo del artículo la necesidad de modificar nuestras instalaciones de calefacción a nivel europeo para mejorar su eficiencia, especialmente en lo que respecta a los radiadores, y cómo la instalación de válvulas termostáticas en radiadores permite realizar el equilibrado hidráulico y la regulación hidráulica del radiador.

 

A modo de introducción recoge una traducción basada en un artículo publicado en el periódico “Westfalenpost” sobre la instalación de válvulas termostáticas en radiadores asícomo los textos que recoge el RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios) en relación a las válvulas termostáticas, y posteriormente, desarrolla la importancia de realizar el equilibrado hidráulico en sistemas de calefacción, las principales problemáticas y cómo las válvulas de radiador termostáticas representan una solución para el equilibrado hidáulico de instalaciones de calefacción.

Obligatoriedad de instalar válvulas termostáticas en radiadores

A continuación os mostramos un fragmento traducido de un artículo publicado en el diario alemán Westfalenpost el pasado 23 de enero en el que se recogen las declaraciones del Peter Liese, portavoz del Grupo Conservador y parlamentario europeo sobre la obligatoriedad de instalar válvulas termostáticas de radiador y termostatos en base a criterios de ahorro de energía para el usuario final.

“Las válvulas termostáticas de radiador equipadas con termostato van a ser requisito obligatorio en la UE. A día de hoy, el 40% de las válvulas instaladas en Europa son manuales.

El Parlamento Europeo, la Comisión Europea y los demás estados miembros han llegado a un acuerdo a este respecto. Con esta decisión, la Comisión Europea está cumpliendo con el requerimiento del miembro alemán del Parlamento Europeo, Peter Liese, portavoz del Grupo Conservador. “Ha sido una lucha muy dura, pero al final hemos tenido éxito gracias a nuestros argumentos convincentes. La instalación de válvulas termostáticas de radiador y termostatos  ayudaran al ahorro de energía final al cliente. La instalación de las válvulas termostáticas se amortiza al cabo de unos meses” explica Liese.

En Alemania, la instalación de válvulas termostáticas es obligatoria desde la década de los 70. Sin embargo, en muchos otros países europeos no es obligatorio todavía. 4 de cada 10 radiadores están a día de hoy equipados con válvulas manuales, lo que conlleva un mayor gasto energético. Con esta decisión, todas las válvulas manuales van a tener que sustituirse por válvulas termostáticas. Oventrop ofrece un amplio rango de válvulas termostáticas y termostatos que ayudará  a ahorrar energía al cliente final.”

Válvulas termostáticas en RITE

Con estos datos en la mano, se incluyen a continuación dos textos extraídos del RITE, que es el reglamento de instalaciones térmicas a nivel nacional:

“IT 1.3.4.2.1.2. Unidades terminales

Todas las unidades terminales por agua  tendrán válvulas de cierre en la entrada y en la salida del fluido portador, así como un dispositivo manual o automático, para poder modificar las aportaciones térmicas, una de las válvulas será específicamente destinada para el equilibrado del sistema.(...)

IT 1.2.4.3.2. Control de las condiciones termo-higrométricas

3. El equipamiento mínimo de aparatos de control de las condiciones de temperatura y humedad relativa de los locales, según las categorías de la tabla 2.4.3.1., es el siguiente:

a) THM-C1 Variación de la temperatura del fluido portador (agua o aire) en función de la temperatura exterior y/o control de la temperatura del ambiente por zona térmica.

Además, en los sistemas de calefacción por agua en viviendas se instalará una válvula termostática en cada una de las unidades terminales de los locales principales de las mismas (sala de estar, comedor, dormitorios, etc.).”

Concepto de equilibrado hidráulico y el porqué de su importancia

El equilibrado hidráulico significa la distribución óptima del agua en el sistema, lo que se consigue, limitando los caudales a los valores correspondientes a la demanda de calor de la instalación. Esto se consigue, por ejemplo, suministrando el caudal requerido a cada radiador mediante válvulas termostáticas preajustables.

¿Por qué el equilibrado hidráulico en sistemas de calefacción?

  • Control exacto del sistema
  • Ahorro energético debido a los componentes optimizados
  • Dimensionado óptimo de la instalación (dimensionado de las tuberías y ajuste de las válvulas)
  • Confort (suministro adecuado, ni por encima ni por debajo)
  • Cuidado medioambiental
  • Mínima circulación de agua
  • Temperaturas bajas de retorno
  • Funcionamiento eficiente de la caldera
  • Prevención del ruido

Un poco de historia y problemas que han ido apareciendo

Las antiguas chimeneas tenían el problema de una distribución de calor desigual. En la habitación donde se encontraba la chimenea hacía mucho calor, pero en las demás habitaciones hacía mucho frío. Con el sistema de bomba de calor de agua, muy frecuente en la actualidad, el calor se distribuye de manera igual de acuerdo con la demanda requerida en todas las habitaciones a calefactar.

Desafortunadamente, esto no se da en muchos casos. Siguiendo el principio de menor resistencia, el agua calentada vuelve siempre al generador de calor por el camino más corto. Normalmente, este camino circula a través de los radiadores situados más cerca de la bomba de circulación por lo que una cantidad insuficiente de agua caliente llega a los radiadores más alejados o en puntos más desfavorables de la instalación. Esto provoca un calentamiento insuficiente de la habitación más alejada o excesivo en las habitaciones cercanas al generador de calor.

Esquema distribución agua en radiadores

 

A este problema se le suele dar poca importancia, y se suele relacionar con la instalación de dos bombas demasiado pequeñas, temperaturas de caudal demasiado bajas o dos generadores de calor muy pequeños. Como consecuencia, se instalan bombas más grandes, temperaturas de caudal excesivas o el ajuste del sistema se desajusta. Esto provoca ruidos de caudal en el sistema de calefacción y habitaciones sobrecalentadas o infracalentadas.

 Esquema de circuito hidráulico en radiadores

Solución mediante válvulas de radiador termostáticas

Este problema solo puede resolverse con un uso óptimo de la energía mediante el equilibrado hidráulico, produciendo la misma resistencia para toda la red de distribución de calor.

Equilibrado hidráulico

Una de las posibles soluciones es incorporando válvulas termostáticas a los radiadores que se ajustan basándose en los cálculos de la instalación, lo que requiere un conocimiento de la instalación  y de los caudales de los radiadores. En este caso estamos hablando de las válvulas con preajuste estático, el valor deseado de caudal en la válvula se establece mediante el preajuste y el mismo se mantiene dentro del valor de diseño de los valores de presión diferencial definidos. Variando el valor de la presión diferencial en la válvula se produce una variación del valor del caudal correspondiente.

A menudo, la disposición de la instalación es desconocida y esto hace casi imposible el cálculo, por lo que se hace necesaria la utilización de válvulas termostáticas para un control y equilibrado automático. Con este tipo de válvulas se mantienen constantes los valores ajustados. De esta manera, no son necesarios los reguladores de presión diferencial. La válvula absorbe una presión diferencia de hasta 1´5 bar. En este caso estamos hablando de las válvulas con preajuste “dinámico”: el valor del caudal conjunto de la válvula también se mantiene en las condiciones de presión diferencial oscilantes. Las válvulas "reaccionan" y se ajustan a las condiciones de funcionamiento existentes.

Esquema cálculos de la instalación

Las ventajas del equilibrado automático o dinámico son las siguientes:

  • Adaptación automática a diferentes condiciones de funcionamiento
  • Esfuerzo de planificación y cálculo reducido
  • Ahorro en tiempo y coste de instalación
  • Menor cantidad de válvulas requeridas
  • El equilibrado hidráulico se mantiene incluso si secciones/unidades terminales del sistema se activan o desactivan
  • Secciones equilibradas del sistema no están influenciadas hidráulicamente por ampliaciones de la instalación
  • El sistema puede ponerse en marcha por secciones durante la fase de construcción
  • Funcionamiento eficiente de las bombas de alta eficiencia en cualquier fase de funcionamiento
  • Valores caloríficos óptimos  de las calderas de condensación

Regulación hidráulica en el radiador

Los siguientes pasos de cálculo son necesarios para realizar el equilibrado hidráulico:

  1. Cálculo de la demanda para cada habitación individual
  2. Cálculo de la superficie de calefacción, del caudal resultante y de las temperaturas de retorno efectivas a considerar
  3. Cálculo de la tubería con los caudales calculados de los radiadores

Un paso importante es la regulación en la puesta en marcha. Aquí, la adaptación del caudal y el preajuste de las válvulas de radiador termostáticas demuestran ser una ventaja y la industria ofrece el desarrollo completo del sistema de válvulas y controles para radiadores. Especialmente las válvulas de radiador termostáticas preajustables y los detentores permiten la adaptación del caudal mediante el preajuste de los radiadores.

La escala en el cuerpo de la válvula permite el ajuste rápido del valor calculado del preajuste. Así es como se garantiza que la salida del radiador se adapta a la demanda de calor calculada.

Se ha de considerar una autoridad alta de la válvula cuando se elijan las válvulas de radiador termostáticas. Así es como se mejora la regulación de la temperatura ambiente mediante las válvulas de radiador termostáticas (por ejemplo, válvulas con preajuste fino).

Ahorro

Haciendo el equilibrio hidráulico, puede ahorrarse hasta un 21% de energía. La relación coste/beneficio de esta baja inversión es excelente.

Más información:

Oventrop Logo

www.oventrop.es  

 

Modificado por última vez enMartes, 16 Octubre 2018 12:04
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