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Instalación y Mantenimiento · Técnico en Instalaciones de Producción de Calor
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Instalaciones de Producción de Calor
FP, Instalación y Mantenimiento
Instalación y mantenimiento de sistemas de calefacción. Fuente: Wikipedia (CC BY-SA 4.0).
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Lo que tienes que saber
Leer la teoría completa →Concepto e historia de la calefacción
- Calefacción: sistema para elevar o mantener la temperatura.
- Edificación: componente de la climatización para bienestar térmico.
- Dominio del fuego: estimado entre 450.000 y 790.000 años atrás.
- Combustibles antiguos: leña, restos vegetales, deyecciones animales y hulla (China).
- Hipocausto: sistema griego (300 a. C.) de conductos bajo el suelo y paredes.
- Gloria: sistema derivado del hipocausto usado en Hispania con paja.
- Braseros: usados por romanos con carbón de encina, cisco de roble o picón.
- Chimenea hogar: arquitectura desde el siglo XI; ineficiente por pérdida de calor (requería 800-1000 m³/h de aire en el siglo XIX).
- Estufa: mejora técnica por hogar cerrado y regulación de aire de combustión.
- Franz Kessler: publicó la primera obra sobre estufas en 1619.
Evolución y componentes de la calefacción central
- Combustibles iniciales: leña, turba y hulla
- Caloportador inicial: vapor (sustituido luego por agua)
- Sistema antiguo: termosifón (requiere caldera en nivel inferior)
- Ventaja central: fuego en local específico y capacidad de calefacción urbana
- Innovación: bomba de recirculación permite tuberías delgadas y ubicación libre de la caldera
- Riesgo: combustión continua con sólidos ante corte eléctrico de la bomba
- Evolución de combustible: carbón ightarrow gas ciudad/fueloil ightarrow gasóleo ightarrow gas natural (años 1960)
- Componentes: Producción (caldera/resistencias), Reparto (conductos) y Emisión (radiadores/rejillas)
- Tipos por extensión: Locales/unitarias (un solo aparato) y Centralizadas (producción y reparto)
Sistemas de calefacción y distribución de calor
- Calderas de sólido: combustión continua; regulación por entrada de aire.
- Calderas de líquido/gas: funcionamiento intermitente; regulación por encendido/apagado del quemador.
- Quemadores modulantes: regulan la potencia variando el caudal de combustible.
- Quemadores atmosféricos: mezcla por efecto Venturi sin necesidad de ventilador.
- Estufas catalíticas: producen 1,6 litros de agua por cada kg de combustible.
- Efecto Joule: principio de las resistencias eléctricas (alto coste unitario de calor).
- Bomba de calor: extrae calor de fuente fría; rendimiento baja con frío extremo.
- Sistema híbrido: alterna caldera y bomba de calor mediante programador electrónico.
- Energía solar: baja eficiencia en invierno; requiere acumulación estacional para ser viable.
- Calores residuales/Geotérmica: requieren intercambiadores de calor y redes de reparto.
- Distribución actual: solo por agua o aire.
- Vapor: descartado por dificultad de regulación y riesgo de quemaduras (100 °C).
Sistemas de calefacción y regulación
- Calefacción por agua: prohibido el acero galvanizado
- Redes metálicas: prohibido mezclar metales distintos (usar enlaces aislantes)
- Sistemas por aire: pueden usar huecos estructurales como conductos
- Sistemas por aire: integran la ventilación y la refrigeración
- Sistema agua-aire: transporte primario por agua y secundario por aire
- Mezcla de aire: combinación de aire exterior y aire de retorno
- Emisores de agua: radiadores, paramentos radiantes y ventiloconvectores
- Emisores de aire: rejillas y difusores
- Regulación: tres medios (tiempo, temperatura y caudal)
- Regulación por tiempo: uso de termostato de ambiente y válvulas solenoide
- Regulación por caudal: mediante válvulas termostáticas en cada emisor
Sistemas de regulación por temperatura y caudal en instalaciones de calefacción
- Regulación proporcional: ajusta temperatura del caloportador según la temperatura exterior.
- Variable clave: temperatura exterior (la superficie y el aislamiento se consideran fijos).
- Mecanismo: válvula multivía motorizada que mezcla agua de caldera con agua de retorno.
- Curva de calefacción: relación entre temperatura exterior y temperatura de emisión.
- Obligatoriedad: la regulación proporcional es obligatoria en instalaciones centralizadas colectivas.
- Suelo radiante: requiere obligatoriamente regulación por temperatura.
- Regulación de caldera: independiente, por tiempo o por potencia de llama (quemadores modulantes).
- Sistemas por aire: regulación por temperatura es preferible por el límite mínimo de ventilación.
- Regulación por caudal: varía el flujo para ajustar el aporte de calor.
- Válvulas termostáticas: regulan directamente el caudal de entrada al emisor.
- Climatizadores: usan regulación por caudal mediante válvula de tres vías y sonda de retorno.
- Circuladores: bombas hidráulicas (agua) o ventiladores (aire) para mover el caloportador.
Componentes de instalaciones de calefacción y eficiencia energética
- Vaso de expansión: recoge el exceso de volumen del agua por calor y lo devuelve al enfriarse.
- Vasos abiertos: permitidos en calderas de biomasa como sistema de seguridad para salida de vapor.
- Dilatadores: obligatorios en tramos rectos largos y juntas de dilatación del edificio.
- Purgadores: extraen el aire acumulado en las partes altas de los circuitos cerrados.
- Llaves de regulación: deben ser obligatoriamente de asiento.
- Calderas de condensación: presentan rendimientos superiores a las convencionales.
- Escala de eficiencia: a mayor tamaño de caldera e instalación, mayor rendimiento energético.
- Quemadores modulantes: permiten variar la potencia de llama según la necesidad para evitar apagados.
- Geotermia: requiere reinyectación del agua para no vaciar el acuífero y recuperar temperatura.
- Solar: se utiliza mediante acumulación estacional en depósitos enterrados.
- Energías residuales: aprovechamiento de calor disipado por industrias o centrales eléctricas.
Sistemas de cogeneración y gestión eficiente de instalaciones de calefacción
- Cogeneración: aprovechamiento de al menos el 50% del calor sobrante de la producción eléctrica.
- Trigeneración: uso del calor sobrante para producir refrigeración en climas cálidos.
- Termostato de ambiente: debe situarse en el local de uso habitual (no en la cocina por interferencias).
- Temperatura ideal: 20-23 °C (menos 2 °C en suelo radiante).
- Ahorro: no abrir ventanas para refrescar; cerrar llave de paso o bajar velocidad del ventilador.
- Ventilación: periodos cortos de 10-20 minutos diarios.
- Equilibrado: regulación por caudal cerrando llaves de paso en locales con mayor temperatura.
- Programación: mantener 15-16 °C en horas de ausencia, con subida automática 1-1,5 horas antes.
- Potencia: subir el termostato no aumenta la velocidad de calentamiento si la caldera no tiene potencia suficiente.
Vista previa de las fichas (6 de 35)
- 01
Definición genérica de calefacción:
Método o sistema para aportar calor con el fin de mantener o elevar la temperatura.
- 02
En la edificación, ¿qué es el sistema de calefacción?
Conjunto de aparatos y accesorios para alcanzar y mantener el bienestar térmico en estaciones frías.
- 03
¿Qué sistema de calefacción griego (desde el 300 a.C.) permitía sacar el hogar del local habitado?
Hipocausto.
- 04
¿Qué sistema de calefacción, relacionado con el hipocausto, se usó en la Hispania musulmana y cristiana con paja como combustible?
La gloria.
- 05
¿Cuál fue la mejora técnica clave de la estufa frente a la chimenea hogar?
Sistema para regular la entrada de aire de combustión (evitando el barrido del local).
- 06
En los sistemas de calefacción iniciales, ¿cuál era el caloportador principal?
Vapor
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