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Un radiador doméstico de hierro fundido.
El intercambio de calor mediante un radiador de baño incorporado utiliza el flujo de agua caliente a través de las tuberías de acero inoxidable que se ven aquí para elevar la temperatura del aire ambiente. El radiador que se muestra aquí también sirve como toallero y calentador.

Los radiadores y convectores son intercambiadores de calor diseñados para transferir energía térmica de un medio a otro con el propósito de calentar espacios.

Denison Olmsted de New Haven, Connecticut, parece haber sido la primera persona en utilizar el término "radiador" para referirse a un aparato de calefacción en una patente de 1834 para una estufa con un intercambiador de calor que luego irradiaba calor. En la patente escribió que su invento era un tipo peculiar de aparato, al que llamo radiador . [1] El radiador de calefacción fue inventado por Franz San Galli en 1855, un empresario ruso nacido en Prusia que vivía en San Petersburgo . [2] [3] A finales del siglo XIX, empresas como American Radiator Company, promovió los radiadores de hierro fundido sobre los diseños de acero fabricados anteriormente para reducir costos y expandir el mercado.

Radiación frente a convección [ editar ]

En la práctica, el término radiador se refiere a cualquiera de una serie de dispositivos en los que un fluido circula a través de tuberías expuestas (a menudo con aletas u otros medios para aumentar el área de superficie), a pesar de que dichos dispositivos tienden a transferir calor principalmente por convección y lógicamente podrían llamados convectores .

Los términos calentador de convección o convector se refieren a una clase de dispositivos en los que la fuente de calor no está expuesta directamente. Como la seguridad doméstica y el suministro de calentadores de agua mantienen las temperaturas relativamente bajas, la radiación es ineficaz en comparación con la convección. Los calentadores de convección también funcionan de manera diferente a los radiadores eléctricos en que dispersan el calor de manera diferente. [4]

Fuente de energía [ editar ]

Radiador de agua caliente tipo zócalo (arriba) que está cubierto (izquierda) y abierto (derecha), con vista interior (abajo) que muestra las aletas de aluminio que están unidas en serie a la tubería de cobre.

Steam [ editar ]

Un radiador de hierro fundido con suministro de vapor de un solo tubo.

El vapor tiene la ventaja de fluir a través de las tuberías bajo su propia presión sin necesidad de bombeo. Por esta razón, se adoptó antes, antes de que estuvieran disponibles motores y bombas eléctricos. El vapor también es mucho más fácil de distribuir que el agua caliente en edificios grandes y altos como rascacielos . Sin embargo, las temperaturas más altas a las que operan los sistemas de vapor los hacen intrínsecamente menos eficientes, ya que la pérdida de calor no deseada es inevitablemente mayor. [ cita requerida ]

Las tuberías de vapor y los radiadores son propensos a producir golpes denominados martillo de vapor . La explosión se crea cuando parte del vapor se condensa en agua en una sección horizontal de la tubería de vapor. Posteriormente, el vapor recoge el agua, forma una "babosa" y la arroja a alta velocidad dentro de un accesorio de tubería, creando un fuerte ruido de martilleo y estresando mucho la tubería. Esta condición generalmente es causada por una mala estrategia de drenaje de condensado y a menudo es causada por el asentamiento de edificios y la acumulación resultante de condensado en tuberías y radiadores que ya no se inclinan ligeramente hacia la caldera . [ cita requerida ]

Agua caliente [ editar ]

Un radiador de agua caliente consiste en un recipiente metálico hueco sellado lleno de agua caliente mediante alimentación por gravedad, una bomba de presión o convección. A medida que emite calor, el agua caliente se enfría y se hunde hasta el fondo del radiador y sale por una tubería en el otro extremo. Los dispositivos anti-martillo a menudo se instalan para evitar o minimizar los golpes en las tuberías del radiador de agua caliente.

Electricidad [ editar ]

A diferencia de los sistemas de vapor o agua caliente que reciben calor de una caldera, los radiadores eléctricos producen calor a partir de la electricidad en la ubicación del radiador. Este calor puede transferirse a un fluido (como aceite) dentro del radiador. El aceite circula dentro del radiador por convección, que distribuye el calor del elemento calefactor a la superficie del radiador. Los radiadores eléctricos más pequeños tienen la ventaja de ser portátiles, ya que no necesitan estar conectados a las tuberías. Algunos radiadores eléctricos también pueden usar agua caliente, esta es una particularidad común para los toalleros térmicos , donde el radiador usa agua caliente cuando el sistema de calefacción central está funcionando pero cambia a electricidad cuando no se requiere calentar todo el edificio.

Forma y diseño [ editar ]

Hierro fundido [ editar ]

Los radiadores de hierro fundido se pueden utilizar con sistemas de agua caliente o vapor. Los radiadores tradicionales de hierro fundido ya no son comunes en las nuevas construcciones, reemplazados principalmente por radiadores de panel o zócalo de agua caliente forzada, pero siguen estando disponibles.

Zócalo de agua caliente [ editar ]

Los radiadores de zócalo de agua caliente consisten en tubos de cobre que tienen aletas de aluminio para aumentar su superficie. Estos sistemas de calderas de conducción utilizan la conducción para transferir calor del agua a los radiadores o convectores de metal.

Los radiadores están diseñados para calentar el aire de la habitación mediante convección para transferir el calor de los radiadores al aire circundante. Lo hacen aspirando aire frío en la parte inferior, calentando el aire a medida que pasa por las aletas del radiador y descargando el aire caliente en la parte superior. Esto crea circuitos convectivos de movimiento de aire dentro de una habitación. Si el radiador está bloqueado desde arriba o desde abajo, este movimiento de aire se evita y el calentador no funcionará. Los sistemas de calefacción de zócalo a veces están equipados con cubiertas móviles para permitir al residente ajustar la calefacción por habitación, al igual que los registros de aire en un sistema de aire central.

Radiador de panel [ editar ]

Los radiadores de panel están soldadosde paneles de acero planos o corrugados y generalmente se cuelgan de la pared. Suelen utilizarse con sistemas de agua caliente, pero también están disponibles versiones eléctricas. Los paneles a menudo tienen aletas adheridas, lo que aumenta el área de la superficie y, por lo tanto, la cantidad de calor que se puede transferir al aire. Se pueden apilar varios paneles para formar un radiador, y el radiador resultante se denomina con un número de tipo de dos dígitos. El primer dígito es el número de paneles y el segundo es el número de juegos de aletas, por ejemplo, un radiador tipo 21 tiene dos paneles con un juego de aletas en el medio. El flujo de aire alrededor del radiador y entre los paneles es solo por convección y no debe estar restringido para que el radiador alcance su rendimiento de diseño. La salida de calor de los radiadores de panel se regula controlando el flujo de agua caliente,con un manual oVálvula termostática.

Intercambiador de calor asistido por ventilador [ editar ]

Un radiador asistido por ventilador contiene un intercambiador de calor alimentado por agua caliente del sistema de calefacción. Un interruptor termostático energiza un ventilador eléctrico que sopla aire sobre el intercambiador de calor para hacer circularlo en una habitación. Sus ventajas son el tamaño relativo pequeño y la distribución uniforme del calor. Las desventajas son el ruido del ventilador y la necesidad tanto de una fuente de calor como de un suministro eléctrico independiente.

Suelo radiante [ editar ]

En la calefacción por suelo radiante, los tubos se colocan en el suelo en toda la habitación y luego se cubren con una capa de hormigón durante la construcción.

También conocida como "calor radiante", la calefacción por suelo radiante utiliza una red de tuberías, tubos o cables calefactores, enterrados o unidos debajo del suelo para permitir que el calor suba a la habitación. Los mejores resultados se obtienen con materiales para pisos conductores como las baldosas. La gran superficie de estos radiadores del tamaño de una habitación permite que se mantengan solo unos pocos grados por encima de la temperatura ambiente deseada, minimizando la convección . La calefacción por suelo radiante es más cara en las nuevas construcciones que los sistemas menos eficientes. Por lo general, también es difícil instalarlo en edificios existentes.

El hipocausto romano empleó un principio de funcionamiento similar.

Calefacción de rodapié [ editar ]

Los radiadores de rodapié son una forma de calefacción que consiste en colocar radiadores dentro de un rodapié. El agua caliente se canaliza a través del sistema, por lo general se toma directamente del sistema de calefacción central. [5]

Ver también [ editar ]

  • Toallero calefactable
  • Tornillo de purga
  • Refrigerante
  • Equivalencia de radiación directa
  • Núcleo del calentador
  • Hidrónica
  • Equilibrio hidrónico
  • Reflector de radiador
  • Radiador (refrigeración del motor)
  • Válvula termostática del radiador

Referencias [ editar ]

  1. ^ Kay, Thornton (14 de marzo de 2016). "Un aparato peculiar, al que llamo radiador" . SalvoNEWS . Consultado el 22 de diciembre de 2016 .
  2. ^ Familia Sangalli / San Galli
  3. ^ Johnny Acton; Tania Adams; Matt Packer (2006). Origen de las cosas cotidianas . Sterling Publishing Company, Inc. pág. 205 . ISBN 1402743025. Consultado el 4 de febrero de 2015 . radiador 1855 inventado.
  4. ^ "Radiadores eléctricos vs calentadores de convección" .
  5. ^ "Conocimiento profundo" . Consultado el 26 de agosto de 2014 .

Fuentes [ editar ]

  • "Información de funcionamiento de radiadores eléctricos" . Laura LNorth01. 2020.