EN
Seleccionar un industrial calefactor hidrònic no és només una qüestió de potència de calefacció. En tallers, magatzems, hortes i instal·lacions de servei de flotes, les canalitzacions solen ser llargues i el nombre d'emissors tèrmics pot ser elevat. El cabal, l'alçada de bombament, el diàmetre de les canonades i la resistència del sistema han d’ajustar-se correctament.
Un sistema amb massa poca circulació pot deixar zones llunyanes fredes. Un sistema amb una circulació excessiva pot generar soroll, càrrega innecessària a la bomba i desgast prematur. El mètode següent proporciona un marc pràctic per dimensionar un circuit de calefacció hidràulica d’alta potència.
Estimeu primer la demanda de calefacció
Comenceu estimant la quantitat total de calor necessària per a l’espai. La unitat de calefacció s’ha de dimensionar segons la superfície dels edificis, el nivell d’aïllament, l’alçada dels sostres, la fuita d’aire, la freqüència d’obertura de les portes i les condicions hivernals locals.
Calculeu la càrrega total: Com a punt de partida aproximatiu, un taller industrial moderadament aïllat pot necessitar uns 100-150 W per metre quadrat. Per tant, un taller de 200 m² podria necessitar aproximadament 20-30 kW, segons l’aïllament i el clima. Això només és una estimació; els sistemes més grans o crítics han de ser verificats per un enginyer especialitzat en calefacció.
Zones separades quan calgui: Si el sistema escalfa àrees diferents, com ara una oficina, un taller, una zona d’emmagatzematge o una zona de llits de hivernacle, calculeu cada zona per separat. Això facilita l’equilibratge del cabal i evita que una àrea es sobrecarregui mentre una altra roman freda.
Tingueu en compte condicions operatives realistes: Portes grans, moviment freqüent de vehicles, aïllament deficient del sostre o necessitats elevades de ventilació poden incrementar significativament la demanda de calor. No dimensioni el calefactor només segons la superfície del terra.
Calculeu el cabal necessari
El cabal determina quanta calor pot transportar el líquid refrigerant des del calefactor fins als emissors. Per a sistemes basats en aigua, es pot utilitzar la fórmula pràctica següent:
Cabal (L/min) = Càrrega tèrmica (kW) × 14,3 / Diferència de temperatura objectiu (°C)
La diferència de temperatura objectiu és la diferència entre la temperatura de sortida del calefactor i la temperatura de retorn. En molts sistemes industrials, habitualment s’utilitza una diferència de temperatura de disseny de 10-15 °C.
Exemple de càlcul: Per a un sistema de 30 kW amb una baixada de temperatura de 12 °C, el cabal és 30 × 14,3 / 12 = 35,8 L/min. Afegint un marge pràctic del 15-20 % s’obté un objectiu de bomba d’aproximadament 41-43 L/min a la càrrega hidràulica requerida del sistema.
No sobredimensioni cegament: Un cabal més elevat no sempre és millor. Un cabal excessiu pot augmentar el soroll de la bomba, reduir l’estabilitat del control de temperatura i generar pèrdues de pressió innecessàries a través de vàlvules i accessoris.
Determinació de la càrrega hidràulica de la bomba a partir de la resistència del sistema
La càrrega hidràulica de la bomba és la pressió que ha de proporcionar la bomba per fer circular el refrigerant a través del sistema. En un circuit hidràulic tancat, l’altura vertical no actua com en una bomba d’elevació oberta un cop el circuit està ple, però l’alçada continua afectant el procés de buidatge, l’extracció d’aire, la regulació del dipòsit d’expansió i la pressió estàtica. Per a la selecció de la bomba de circulació, les pèrdues de pressió per fricció i les pèrdues de pressió en components solen ser els factors principals.
Lliste tots els orígens de resistència: incloent la longitud dels tubs de subministrament i retorn, els colzes, les derivacions en T, les vàlvules, els filtres, les col·lectors, les unitats de ventilació i calefacció (fan coils), els radiadors, els intercanviadors de calor i qualsevol secció de tub flexible estreta.
Utilitzi les dades del fabricant sempre que sigui possible: les unitats de ventilació i calefacció (fan coils), les bombes, els escalfadors, les vàlvules i els filtres haurien de disposar de dades sobre la caiguda de pressió. Aquests valors són més fiables que les estimacions aproximades.
Afegiu un marge de seguretat pràctic: l’acumulació de sediments, la concentració de glicol, la viscositat a baixes temperatures i possibles ampliacions futures poden augmentar la resistència. Un marge del 15-20 % és sovint útil, però cal continuar evitant una sobredimensió excessiva.
Adaptació de l’escalfador, la bomba, la mida del tub i els accessoris
L’escalfador, la bomba de circulació, el diàmetre del tub, el dipòsit d’expansió, les vàlvules i els emissors s’han de seleccionar com un sistema integrat. Un escalfador potent no pot funcionar correctament si la bomba i la xarxa de tuberies no poden moure prou refrigerant.
Selecció del calefactor: Trieu un calefactor amb una potència adequada per a la càrrega tèrmica calculada i comproveu el tipus de refrigerant permès, l’interval de temperatura de funcionament i el límit de pressió.
Selecció de la bomba: Utilitzeu la corba de la bomba per confirmar que aquesta pot proporcionar el cabal requerit a la càrrega calculada. El punt de funcionament ha d’estar dins de l’interval eficient i estable de la bomba, i no als extrems de la corba.
Selecció de les canonades: Les canonades de diàmetre insuficient augmenten ràpidament la fricció. Per a cabals més alts, un diàmetre interior més gran pot reduir la càrrega sobre la bomba i millorar l’equilibri. El material de les canonades també ha de ser compatible amb el refrigerant, la pressió, la temperatura i l’entorn d’instal·lació.
Protecció del sistema: Instal·leu un dipòsit d’expansió, un dispositiu de descàrrega de pressió, purgadors d’aire als punts més alts, filtres o coladors si cal, i manòmetres o termòmetres per a la posada en servei i el manteniment.
Eviteu errors habituals de dimensionament industrial
Ignorar les vàlvules d'equilibratge: Les derivacions en paral·lel necessiten vàlvules d'equilibratge perquè el circuit més proper no prengui massa cabal mentre que els circuits més allunyats queden subescalfats.
No deixar punts de mesura: Sense un manòmetre, lectures de temperatura o un indicador de cabal, és difícil diagnosticar un rendiment deficient després de la instal·lació.
Barrejar metalls incompatibles: El coure, l'alumini, l'acer i el llautó poden generar riscos de corrosió si la química del refrigerant i les connexions no es trien correctament. Utilitzeu materials compatibles, separació dielèctrica on sigui adequat i inhibidors de corrosió adequats.
Oblidar l'accés per a la manteniment: Els sistemes industrials han d'admetre el canvi de bombes, la neteja de filtres, l'extracció d'aire i el manteniment dels calefactors sense haver de desmuntar tota la xarxa de canonades.
Un sistema industrial fiable de calefacció hidrònica comença amb una estimació adequada de la càrrega tèrmica, seguida de la selecció adequada del cabal, de l’alçada manomètrica de la bomba, del diàmetre de les canonades i dels accessoris de control. Per a sistemes grans o complexos, es recomana vivament realitzar càlculs hidràulics detallats i una revisió professional del disseny.