El balanceo hidrónico , también llamado balanceo hidráulico , es el proceso de optimizar la distribución de agua en el sistema de calefacción o enfriamiento hidrónico de un edificio al igualar la presión del sistema para que proporcione el clima interior deseado con una eficiencia energética óptima y un costo operativo mínimo .
Para proporcionar la salida de potencia correcta, los dispositivos de calefacción o refrigeración requieren un cierto flujo conocido como flujo de diseño . En teoría, es posible diseñar plantas que entreguen el flujo de diseño en cada unidad terminal (dispositivo de calefacción o refrigeración). En realidad, esto no es posible porque las tuberías y las válvulas solo vienen en ciertos tamaños y predecir con precisión el flujo real en un sistema es demasiado complejo. Algunos circuitos (generalmente los más cercanos a la bomba) se verán favorecidos por caudales superiores a los requeridos a expensas de otros circuitos que tendrán subdesbordamientos .
En los sistemas de calefacción pequeños (por ejemplo, los sistemas domésticos), el equilibrado es bastante fácil debido al pequeño número de unidades terminales y a la red de distribución relativamente simple . Normalmente, el equilibrio se puede lograr simplemente preconfigurando el flujo a través de los radiadores .
Los edificios más grandes, como oficinas u hospitales, tienen un sistema de calefacción y refrigeración más complicado y requieren una técnica de equilibrio más precisa. Para obtener una planta con los flujos de diseño correctos, los consultores diseñan sistemas que incluyen válvulas de equilibrio , controladores de presión diferencial o válvulas de control independientes de la presión . Las válvulas de equilibrio permiten la medición de presiones diferenciales que se pueden utilizar para calcular un flujo. Existen varios métodos de balanceo, pero todos implican medir presiones diferenciales y ajustarlas al valor correcto calculando qué caudal representa.
Los controladores de presión diferencial suelen ser válvulas accionadas por resorte o membrana que controlan las presiones diferenciales en la instalación. Esto simplificará los procedimientos de equilibrado y permitirá que la instalación se controle con mayor precisión. Las válvulas independientes de la presión combinan las funciones de equilibrio y control en una válvula y funcionan basándose en resortes y / o membranas para controlar con precisión los flujos en la red de distribución y, como tal, no necesitan ningún procedimiento de medición o equilibrado.
La razón para equilibrar el sistema y alguna información básica sobre cómo hacerlo.
En un sistema equilibrado, cada radiador está configurado para recibir la cantidad adecuada de líquido según lo diseñado para generar la cantidad requerida de calor.
Los ingenieros de calefacción generalmente lo harán como parte de la instalación de un sistema nuevo, pero rara vez lo harán al reemplazar un componente del sistema, como solo el termostato de la habitación o una parte dentro de la caldera. Verificarán y ajustarán el saldo si se les pide, pero como puede llevar alrededor de una hora equilibrar los radiadores en una casa de tres habitaciones de tamaño promedio, y proporcionalmente más o menos para casas más grandes o más pequeñas, muchas personas no lo hacen. quiere pagar por el tiempo que lleva hacer el balance correctamente.
Es importante asegurarse de que, cuando el termostato de la habitación requiera calor, todos los radiadores del sistema se calienten completamente, a la temperatura máxima posible, en las salas de estar y otras salas de "vida" diaria, pero NO en las otras habitaciones ( cuartos de servicio, dormitorios, baños, etc.) que deben mantenerse lo más frescos posible. Esto es fácil de hacer si tiene TRV (válvulas de radiador controladas por termostato) instaladas en sus radiadores, pero si no tiene TRV, debe asegurarse de abrir completamente las válvulas IN-FLOW en todas las salas de estar y girarlas casi. completamente apagado en las otras habitaciones. (Mantenerlos abiertos de un octavo a un cuarto de vuelta generalmente funciona).
Cuando hace frío afuera, muchas personas recorren la casa para abrir por completo las dos válvulas de los radiadores, creyendo erróneamente que recibirán más calor. Pero todo lo que hace es desequilibrar el sistema. El resultado es que los radiadores más cercanos a la caldera absorben la mayor parte del flujo de agua caliente y los demás radiadores reciben muy poco flujo. Si el sistema está desequilibrado, algunas habitaciones se calientan demasiado y otras nunca se calientan lo suficiente. A menudo, los propietarios de sistemas desequilibrados imaginan que esto se debe a que "la caldera es demasiado vieja" o "los radiadores están llenos de sedimento y necesitan enjuague" y piensan que el costo de reparar el sistema sería tan alto que no harían nada para conseguirlo. ¡Se arregló! La mayoría de las veces, su problema desaparecerá si llaman a alguien que sepa cómo equilibrar todos los radiadores.
En lugar de dejar que su sistema de calefacción central se enfríe por completo, de modo que a menudo tenga que seguir encendiéndolo durante un corto período de tiempo para darle a su hogar una gran ráfaga de calor, es mejor mantener su calefacción central funcionando continuamente con la pared central. termostato montado a la temperatura más baja a la que se sienta cómodo. Hacer esto podría ahorrarle dinero porque no desperdiciará tanto combustible, especialmente si su hogar está bien aislado.
Nota: Es una señal segura de que tiene un termostato defectuoso si descubre que continuamente tiene que subir la temperatura configurada con la mano para que el sistema comience a calentarse y luego siempre tiene que bajar esa estadística nuevamente para detener el casa haciendo demasiado calor! ¡Se sorprenderá de lo cómoda que será su hogar si reemplaza ese termostato defectuoso!
Problemas causados por un equilibrio inadecuado
En un sistema desequilibrado siempre habrá circuitos favorecidos que reciban más agua de la que requieren. Estos circuitos favorecidos roban el flujo de los circuitos no favorecidos que luego no podrán proporcionar la calefacción o el enfriamiento requeridos. Las válvulas de control pueden ayudar temporalmente al reducir gradualmente el flujo en los circuitos favorecidos, permitiendo así que los circuitos no favorecidos logren el flujo correcto. Sin embargo, esto provocará grandes retrasos en alcanzar la temperatura establecida en el edificio después de un retraso nocturno y hará que la instalación sea muy ineficaz.
El equilibrio limita el flujo en los circuitos favorecidos, obligando al agua a pasar por los circuitos no favorecidos. Como resultado, los flujos de diseño requeridos están disponibles para todos los circuitos y el sistema puede proporcionar la calidad de aire interior requerida . Evitar los desbordamientos significa que la bomba no está haciendo trabajo innecesario, lo que ahorra energía, reduce el costo operativo y puede reducir el tamaño de la bomba requerida (ahorra en la inversión inicial de la bomba). El equilibrio también ahorra energía y costos operativos al reducir la cantidad de tiempo entre el inicio de una planta y alcanzar el clima interior requerido. Por ejemplo, después de cada retraso, las plantas desequilibradas deben comenzar antes y funcionar a su máxima capacidad durante más tiempo que las plantas equilibradas, por lo que utilizan más energía.
Métodos
Equilibrar una instalación es un procedimiento complicado y complicado porque cerrar o estrangular una válvula aumentará el flujo en otras partes de la instalación. Por eso se debe seguir un procedimiento muy estructurado. Los dos métodos más utilizados son el equilibrado compensado y el equilibrado proporcional . Ambos utilizan una metodología iterativa que dará como resultado un flujo correctamente distribuido en una situación de carga completa. La naturaleza complicada de estos procedimientos de equilibrado es la razón por la que las soluciones automáticas están ganando terreno, porque reducen o eliminan la necesidad de procedimientos de equilibrado complicados. Debido a eso, los controladores de presión diferencial y las válvulas independientes de la presión se están volviendo cada vez más populares.
Solución de problemas
El acto de equilibrar puede revelar fallas comunes como unidades terminales mal montadas, tuberías dañadas, válvulas de retención invertidas de atrás hacia adelante y filtros bloqueados. Idealmente, estas fallas deberían estar expuestas mientras aún pueden repararse a bajo costo. Es decir, antes de que se ponga en servicio el equipo de control, antes de que se monten los techos y, lo que es más importante, antes de que los inquilinos se muden.
Después de varios años de uso, incluso las plantas mejor diseñadas y mejor construidas pueden sufrir problemas operativos. Un problema puede tener muchas causas: los filtros o las válvulas pueden estar obstruidos, las unidades terminales y los intercambiadores de calor pueden haber sido reemplazados, una tubería puede haberse dañado durante las renovaciones o los dedos traviesos de un niño pueden haber dejado una válvula de cierre medio abierta. Las válvulas de equilibrio permiten medir la presión diferencial y la temperatura, identificando así la causa de muchos de estos problemas operativos.