¿Qué son los elementos calefactores de un radiador y cómo se instalan?

Los elementos calefactores para radiadores están diseñados para complementar el sistema de calefacción de una habitación. En casas de campo o casas de verano, estos dispositivos pueden convertirse en la principal fuente de calor.

Para elegir el modelo óptimo, es necesario comprender su estructura y los criterios de selección.

¿Por qué es necesario un elemento calefactor en los radiadores?

El dispositivo calienta el refrigerante de las baterías y mantiene su temperatura de funcionamiento (qué Temperatura del agua en los radiadores de calefacción ¿Se considera esto normal? Puede instalarse no solo en radiadores, sino también en cualquier aparato de calefacción con cavidades llenas de líquido. Por eso, los elementos calefactores para radiadores tienen una amplia gama de aplicaciones.

El dispositivo se utiliza principalmente en espacios pequeños como garajes, cuartos de servicio, etc.

TEN es un tubo metálico con un aislante eléctrico termoconductor y una rosca conductora.

Características de los radiadores equipados con un elemento calefactor incorporado:

1. En apariencia, son prácticamente indistinguibles de los radiadores convencionales. Sin embargo, a diferencia de estos últimos, no están conectados al sistema de calefacción.
2. Los dispositivos están llenos de un refrigerante que circula a través de la batería.
3. El mejor refrigerante es el aceite de baja viscosidad. Esto evita que el radiador se congele cuando el motor está apagado.

El diseño de un elemento calefactor de radiador

Estructuralmente, el dispositivo difiere poco de otros tipos de elementos calefactores. Características de diseño:

• La carcasa está fabricada con tubos metálicos y conduce bien el calor. Generalmente se fabrica de acero al carbono o acero inoxidable. Este último se elige si el metal se va a calentar a temperaturas superiores a 45 °C.
• El tubo de acero —el cuerpo— está recubierto con cromo o níquel para protegerlo contra la corrosión.
• El elemento calefactor es una bobina de nicromo. Este componente se calienta a altas temperaturas al pasar una corriente eléctrica a través de él. La bobina se encuentra dentro de la carcasa, y el espacio restante está ocupado por el material de relleno.
• El cuerpo se rellena con arena de cuarzo o periclasa, luego se prensa y se le da al producto la forma deseada.

Un tubo con una bobina conductora puede instalarse dentro de cualquier radiador (de cobre, hierro fundido, bimetálico, etc.). La potencia del dispositivo es de 2,5 kW. Los dispositivos de grado industrial son más potentes, hasta 6 kW.

El funcionamiento de un elemento calefactor de radiador es extremadamente sencillo:

1. Gracias a un diseño bien pensado, toda la energía eléctrica entrante se convierte en calor dentro del dispositivo, prácticamente sin pérdidas.
2. Al encenderse, la bobina se calienta rápidamente y, a su vez, calienta el aceite o el agua.
3. De acuerdo con las leyes de la física, el líquido calentado asciende y el líquido frío ocupa su lugar.
4. El líquido caliente asciende, libera su calor y, al enfriarse, desciende a la parte inferior del radiador.
5. El dispositivo eléctrico genera el movimiento del líquido dentro del radiador.

El principal peligro de las resistencias calefactoras son los depósitos de cal. Estos recubren gradualmente la resistencia, lo que acaba provocando su avería.

Una de las mejores opciones de refrigerante es el aceite para transformadores. Se calienta rápidamente y retiene el calor durante mucho tiempo, liberándolo gradualmente en la carcasa.

Ventajas y desventajas de un elemento calefactor de radiador

Los calentadores eléctricos tubulares permiten crear un sistema de calefacción práctico y altamente eficiente, ya sea como sistema principal o complementario. Antes de adquirir el equipo necesario, conviene evaluar todas sus ventajas y desventajas.

Ventajas:

1. Fácil instalación: incluso un artesano sin experiencia puede hacerlo.
2. Precio bajo del elemento calefactor (sin incluir otros equipos).
3. Mucho más fiables que los radiadores de aceite, los radiadores con resistencias calefactoras son reparables. Cuando el equipo falla, basta con sustituir la resistencia.
4. Hay funcionalidades adicionales disponibles.
5. Es posible el control automático del sistema de calefacción; sin embargo, esto requerirá la compra de equipos adicionales adecuados.

Desventajas:

1. Altos costes operativos: esta desventaja se debe a las elevadas tarifas de electricidad.
2. La automatización tiene un coste. Si compra un elemento calefactor con automatización, el precio de este kit será significativamente superior al de un convector eléctrico.
3. Son inferiores a los radiadores de aceite y a los convectores en términos de confort debido a su falta de movilidad.
4. Los elementos calefactores son dispositivos eléctricos y, por lo tanto, generan campos electromagnéticos. No se han demostrado los efectos nocivos de estos dispositivos. Sin embargo, la generación de un campo electromagnético es un factor negativo, dada la proximidad de los radiadores a las personas.
   Debido a la alta velocidad del movimiento del líquido, el dispositivo tiene una eficiencia inferior a la de los sistemas convencionales con refrigerantes líquidos.

Los costos se reducirán al cambiar su sistema de calefacción a control automático. Con este control automático, las resistencias solo se activarán cuando la temperatura baje a un nivel determinado. Una vez que el refrigerante alcance la temperatura programada, la unidad se apagará automáticamente.

Tipos de elementos calefactores para radiadores

A pesar de su diseño sencillo, existen diversos tipos de elementos calefactores para radiadores disponibles en tiendas especializadas y en línea. Varían en diseño de la carcasa, materiales, potencia y otras características.

¿En qué se diferencian los elementos calefactores de los radiadores?

• Por poder. Los modelos de baja potencia tienen una potencia nominal de 0,3 kW. Los dispositivos de hasta 4 kW se clasifican como domésticos, mientras que los de 4 a 6 kW se clasifican como industriales.
• De forma constructiva. Los fabricantes producen elementos calefactores con rosca derecha e izquierda, simple y doble. Estos últimos se consideran más cómodos de usar. Aumentan la velocidad de calentamiento del refrigerante, pero son más caros.
• Diámetros. Depende de la sección transversal de los tapones del radiador sobre los que se montan los dispositivos. El valor estándar es de 40 mm.
• Opciones adicionales. El fabricante ofrece 2 funciones:
  • Calefacción turbo. Este modo permite aumentar rápidamente la temperatura del refrigerante para calentar una habitación con rapidez. Si esta función está disponible, el dispositivo cuenta con un termostato que permite cambiar el modo de calefacción.
  • Anticongelante. Un modo que evita el fallo del sistema (descongelación) cuando bajan las temperaturas. Los elementos calefactores con esta función mantienen automáticamente una temperatura mínima mediante un uso eficiente de la energía.

Los elementos calefactores para radiadores también pueden variar en longitud y tener diversas características de diseño que no son cruciales para lograr el resultado deseado.

¿Cómo se utilizan los elementos calefactores en los radiadores?

La función principal de los elementos calefactores de los radiadores es calentar líquidos en sistemas de calefacción centralizados o independientes. El dispositivo puede utilizarse como fuente principal o secundaria.

Opciones para el uso de elementos calefactores de radiador en sistemas de calefacción:

• En alojamiento temporal. Durante la temporada baja, antes de que se encienda la calefacción, estos radiadores proporcionan calor a los residentes. Los elementos calefactores para radiadores son muy prácticos en casas de veraneo que solo necesitan calefacción ocasionalmente. En este caso, los elementos calefactores se instalan en radiadores ubicados en cada habitación.
  En habitaciones sin otras fuentes de calefacción, los radiadores se utilizan de forma independiente como única fuente de calor. En este caso, se recomienda llenar los radiadores con aceite de baja viscosidad, ya que tiene un punto de congelación bajo.
• En vivienda permanente. Los radiadores se llenan con agua corriente (es más económico), ya que no se prevé que el sistema se congele. Sin embargo, esta opción es costosa porque requiere un consumo constante de electricidad.
  En edificios de varias plantas, se pueden instalar elementos calefactores en los radiadores si el sistema de calefacción principal no proporciona una temperatura confortable. La instalación de estos dispositivos ayuda a mantener una temperatura óptima en los espacios habitables.
• Suma. Esta es la opción más eficiente y popular. Los elementos calefactores están integrados en los radiadores y se encienden cuando se apaga la calefacción por algún motivo.

Instalar radiadores en edificios de varias plantas es una solución antieconómica e impráctica, ya que restringe el flujo de agua que circula por el sistema de calefacción del edificio. Como resultado, se acaba pagando dos veces: por el funcionamiento del radiador eléctrico y por la calefacción central.

¿Cómo elegir?

Los elementos calefactores para radiadores no presentan una variedad tan amplia como para dificultar la elección. Los principales factores a considerar al comprar un calefactor son la potencia y las características de diseño.

Fórmula de cálculo de potencia

Para calcular con precisión la capacidad, se requieren normas locales de rendimiento térmico (específicas para cada región). Sin embargo, en principio, también se puede utilizar la norma promedio aplicable a la Rusia central.

El calefactor debe ser la principal fuente de calefacción de la casa o habitación. Para ello, necesitará un modelo con termostato. Tenga en cuenta que se requiere 1 kW para calentar 10 metros cuadrados. Los dispositivos utilizados para calefacción de emergencia son de 3 a 4 veces más pequeños.

La potencia calorífica del radiador la especifica el fabricante. La potencia media de una sección de un radiador de hierro fundido es de 140 W, mientras que la de un radiador de aluminio es de 180 W.

Fórmula de cálculo para la potencia del elemento calefactor: Q = 0,0011*M (T1-T2)/t, donde:

• M es la masa del portador de energía;
• T1 — temperatura después del calentamiento;
• T2 — temperatura antes del calentamiento;
• t es el tiempo en el que se produce el máximo aumento de temperatura.

Características de diseño

Al seleccionar un elemento calefactor, tenga en cuenta su tamaño y la dirección de la rosca. La longitud de la varilla, en particular, influye directamente en la eficiencia. Si el elemento calefactor no es lo suficientemente largo, el equipo no podrá proporcionar el caudal de fluido necesario. Esto provocará un calentamiento insuficiente y desigual del radiador.

La longitud óptima se considera aquella en la que la varilla del dispositivo queda entre 6 y 10 cm por debajo de la pared interior del lado opuesto del radiador. Al elegir la forma y el material del enchufe, tenga en cuenta las recomendaciones del fabricante, ya que suelen incluir opciones adecuadas.

Control automático

Al comprar un elemento calefactor para radiador, preste atención a si tiene control automáticoDe ser así, obtendrá el dispositivo más práctico sin necesidad de accesorios adicionales.

La resistencia automática incorpora un termostato en la parte inferior de su carcasa. Este sensor mide la temperatura del líquido y, en función de esta lectura, se enciende y apaga automáticamente, ahorrando energía.

Los elementos calefactores sin control automático carecen de termostato. En estos casos, se recomienda instalar un termostato mediante un sensor de temperatura ambiente. Sin embargo, esta opción resulta poco práctica e incómoda, ya que los fabricantes europeos no producen este tipo de dispositivos.

Instalación de un elemento calefactor

Instalar elementos calefactores para radiadores no es difícil, así que cualquier aficionado al bricolaje puede hacerlo. Para evitar problemas durante la instalación, revise el contenido del paquete antes de comprarlo y compruebe que incluye todo lo necesario.

Idealmente, la caja del elemento calefactor debería incluir todo lo necesario para la instalación. Si falta alguna pieza, debe adquirirse de inmediato. Instalar elementos calefactores con termostato es prácticamente igual que instalar elementos similares sin control automático.

Antes de instalar una resistencia en un radiador, asegúrese de que se haya vaciado el agua del sistema de calefacción. Por eso, en los edificios de apartamentos, es mejor instalar el aparato en verano, cuando la calefacción central está apagada.

Cómo instalar un elemento calefactor:

1. Retire el tapón situado en la parte inferior del radiador.
2. Instale el elemento calefactor utilizando un sujetador roscado y una junta de goma.
3. Selle la junta con sellador.

Vídeo de instalación del elemento calefactor del radiador:

Qué tener en cuenta:

• El elemento calefactor está instalado únicamente en la parte inferior del radiador; esto garantizará una circulación sin obstáculos del refrigerante.
• El dispositivo se inserta en el radiador estrictamente paralelo al suelo; esto es necesario para un funcionamiento sin obstáculos.
• Al calentarse el refrigerante, aumenta la presión en el radiador. Esto requiere la instalación de un pequeño depósito de expansión. El radiador también puede equiparse con una válvula para regular la presión del sistema.
• El elemento calefactor solo debe conectarse a una toma de corriente con conexión a tierra. También se recomienda conectar el dispositivo a un estabilizador de voltaje para protegerlo de las sobretensiones.
• Los elementos de fijación que conectan los calentadores eléctricos tubulares son bastante frágiles. Para evitar daños, la instalación debe realizarse con sumo cuidado, sin aplicar fuerza excesiva.

Cuestiones de seguridad y características operativas

Un calefactor eléctrico tubular funciona conectado a la red eléctrica, lo que significa que supone cierto peligro si no se siguen determinadas normas de seguridad.

Recomendaciones de funcionamiento y normas de seguridad:

• Un elemento calefactor de radiador funcionará durante mucho tiempo y sin problemas, según sus especificaciones técnicas, si se le realiza mantenimiento cada tres meses. Es necesario limpiar la unidad para eliminar cualquier incrustación que se forme en su superficie; esto es fundamental para garantizar una correcta transferencia de calor.
  Si el calentador no se descalcifica a tiempo, puede averiarse.
• No permita que el calentador eléctrico se sobrecaliente. No se debe superar la temperatura máxima de +70 °C.
• El elemento calefactor solo debe utilizarse en un radiador lleno de refrigerante. Si el agua entra en contacto con un elemento caliente, puede producirse una explosión térmica. Esto podría dañar no solo el radiador, sino todo el sistema de calefacción.
• Si aparece electricidad estática en la superficie de los calentadores tubulares, el dispositivo debe desconectarse inmediatamente de la fuente de alimentación y deben revisarse todas las conexiones para detectar fugas.
• La potencia del elemento calefactor no puede exceder la potencia térmica nominal del radiador. Cada salida puede soportar un máximo de 3,5 kW.
• Si se instala un elemento calefactor en un radiador, es necesario proporcionar una conexión a tierra fiable y adecuada.

Para reducir la intensidad de la formación de incrustaciones en el elemento calefactor del radiador, se recomienda utilizar agua destilada como refrigerante.

¿Cómo evaluar la eficiencia de un elemento calefactor de radiador?

Un elemento calefactor de radiador no es un dispositivo de calefacción capaz de calentar completamente una habitación, especialmente en un apartamento o casa grande.

Si se instalan radiadores de hierro fundido, un elemento calefactor de 100 W/m2 equipado con control automático es capaz de calentar una superficie máxima de 25 m2.

A lo largo del día, un elemento calefactor con termostato consume 36 kW/h. Este consumo es bastante significativo, ya que el consumo eléctrico promedio es de tan solo 1,5 kW/h. Por lo tanto, con un sistema de calefacción bien diseñado, el uso de calentadores eléctricos tubulares resulta antieconómico.

Un elemento calefactor para radiador es ideal como dispositivo de emergencia o como fuente de calefacción temporal para espacios no residenciales. Este aparato mantendrá una temperatura confortable en su hogar durante heladas intensas y, si es necesario, calentará garajes, casas de campo y otros espacios sin calefacción.