3.1.- Clasificación de los sistemas de calefacción.

Podemos clasificar los sistemas de calefacción de diversas formas, atendiendo a diversas características. Veamos las más utilizadas

Según el generador de calor.

Si nos referimos a la energía utilizada para generar calor, es decir, a la manera de producción de calor, tendremos:

Energía eléctrica. Puede ser mediante radiadores eléctricos o por acumuladores que aprovechen la tarifa nocturna. La fototermia se utiliza cuando la energía eléctrica fotovoltaica se emplea para el calentamiento (normalmente de agua)
Combustibles fósiles. Son las instalaciones más habituales. El combustible puede ser gas natural, GLPs, carbón, gasóleo.
Biomasa. Cada vez se utiliza más este tipo de combustible. Se considera que la emisión de C0₂ es cero ya que el que se libera en la combustión previamente ha sido fijado de la atmósfera por la materia vegetal mediante fotosíntesis. El tipo de combustible más habitual son los pelets y la astilla de madera, aunque también se utiliza hueso de aceituna (huesillo) o cáscara de frutos secos.
Bomba de calor. Una alternativa eléctrica con menor consumo de energía es la bomba de calor. La bomba de calor es reversible y puede utilizarse en verano para refrescar. La aerotermia se emplea cuando la bomba de calor es de pequeña potencia (20 o 30 kW máximo) y es de los tipos aire-aire o aire-agua. Posteriormente veremos esto en la siguiente unidad.
Geotermia. La geotermia en realidad es una bomba de calor en la que el calor se extrae de la tierra en lugar del aire. Puede ser geotermia profunda (mediante un pozo de 100 a 200 metros de profundidad) o geotermia somera (mediante una red superficial extensa enterrada a profundidades entre 2 m y 10 m).
Energía solar térmica. La energía solar térmica se utiliza fundamentalmente para la producción de ACS, aunque también se puede combinar con un sistema de calefacción de baja temperatura, como puede ser un suelo radiante.

Según el número de usuarios.

Instalación individual. La producción de calor es independiente para cada usuario. La generación de calor se lleva a cabo para varios o emisores y corresponde a una sola unidad de consumo (vivienda, oficina, nave,… etc).
Instalación centralizada. Son instalaciones en las que la producción de calor se realiza en una central desde la cual se aporta la energía térmica a diversas unidades de consumo (un edificio o varios edificios). Si la distribución se hace a múltiples edificios se conoce como district heating.

Según cual sea el fluido portador del calor.

Según el fluido encargado de distribuir el calor al recinto que se va a calentar, las instalaciones de calefacción se pueden clasificar en:

Calefacción por aire.
Calefacción por agua.
Calefacción por vapor.
Calefacción por fluidos caloportadores.

En las viviendas el sistema más utilizado es la calefacción por agua.

Según el tipo de unidad terminal de calor

Atendiendo a este concepto las instalaciones se clasifican en:

Instalaciones de radiadores. Es un sistema de calefacción comúnmente utilizado que aprovecha la transmisión de calor, principalmente por convección, aunque el nombre de los elementos disipadores sean radiadores, no es tan importante el efecto de radiación de los mismos.
Instalaciones de convectores. Como su nombre indica, estos sistemas basan su efectividad en la convección. Se basan en unos tubos metálicos con una gran capacidad de transmisión, a los cuales se les añade unas aletas para aumentar la superficie de intercambio de calor con el aire.
Instalaciones de aerotermos. El principio de funcionamiento es similar al de las instalaciones de convectores, la única diferencia consiste en añadir un ventilador para forzar la ventilación del aire y así aumentar la efectividad del sistema. También se denominan ventiloconvectores o fan-coil (en inglés).
Instalaciones de calefacción por suelo radiante. El fluido calefactor circula por un conducto situado bajo el suelo del local. El calor se transmite por conducción hasta la superficie del suelo y a todas las masas en contacto con este. Posteriormente, y por convección natural, al aire del local desde el suelo al techo. La sensación térmica que se percibe es muy agradable, ya que se evita tener focos térmicos de temperatura muy localizados y muy por encima de la temperatura ambiente. Utiliza una gran cantidad de agua de primario a baja temperatura, a unos 40 ºC, para así trabajar con temperaturas bajas a nivel de suelo, ya que no se permite sobrepasar los 29 ºC.

Según la temperatura de impulsión del generador de calor

Normalmente se clasifican en instalaciones de alta y baja temperatura. La alta temperatura es cuando als unidades terminales caloríficas, usualmente radiadores y aerotermos, les llegan temperaturas de 60 ºC o más. Cuando a las unidades terminales les llegan temperaturas más bajas, radiadores de baja temperatura o suelo radiante, suelen denominarse baja temperatura, Más o menos como en la clasificación de las calderas que hemos visto en el apartado anterior. La evolución de la temperatura ha sido hacia valoires más bajos. Sabemos que, cuanto menor sea la temperatura, mayor será la eficiencia energética.

Según sea la red de conexión de los aparatos.

Instalaciones bitubo.Este tipo de instalaciones se caracterizan por la existencia de dos tubos, uno de ida, que conduce el agua del generador hasta los emisores, y otra de retorno que va recogiendo el agua más fría de los radiadores y la devuelve al generador. En este sistema se distinguen dos variantes. Por un lado están las instalaciones con retorno directo. El tubo de retorno parte del radiador más alejado de la caldera y va recogiendo el agua de retorno de los radiadores para devolverla a la caldera. En estas instalaciones tenemos que tener cuidado con el equilibrado de la instalación ya que el primer emisor de la instalación presenta menos pérdida de carga que los emisores que se encuentran más alejados de la caldera. El recorrido del agua es menor en el primer emisor y va aumentando según nos alejamos de la caldera. Si no equilibramos la instalación vamos a tener un exceso de calor en los emisores más cercanos y un defecto en los más alejados. Más adelante vas a estudiar como hay que realizar ese equilibrado. Por otro lado la instalación se puede hacer con retorno invertido. En este tipo de instalación el recorrido que hace el agua es aproximadamente el mismo para todos los emisores. La instalación está equilibrada por si misma. La desventaja es que necesita más longitud de tubería y por lo tanto encarece la instalación.
Instalaciones monotubo. En este tipo de sistemas se tiene una única tubería de distribución del agua caliente, formando un circuito cerrado de manera que el agua que circula por el circuito pasa por todos los radiadores, y, por consiguiente, la temperatura del agua va disminuyendo a medida que se acerca hacia el último radiador del anillo. En el diseño de la instalación hay que tener en cuenta este factor, ya que según vaya bajando la temperatura del agua el emisor será menos eficiente. El anillo no debe contener más de 5 emisores. Los últimos emisores deben ser aumentados para hacer frente a su menor capacidad. Si en la instalación se necesita más de 3 emisores es preferible realizar otro anillo.
Instalaciones por colectores. Este sistema consiste en instalar uno o varios juegos de colectores (ida + retorno), de forma que a partir de ellos se alimenta individualmente a cada emisor. Esta distribución consigue una perfecta distribución del rendimiento calorífico, ya que hace posible que la llegada del agua caliente a todos los radiadores sea prácticamente a la misma temperatura. Las pérdidas de carga en las tuberías son muy semejantes. En instalaciones domésticas es el sistema más usado.