Base de conocimiento
En resumen
Un intercambiador de placas en una subestación de calefacción urbana transfiere el calor de la red al sistema de calefacción del edificio y al agua caliente sanitaria, sin que los líquidos se mezclen. Mantiene separados los circuitos de la red y del edificio y es lo bastante compacto para una sala de máquinas. Es el punto en el que el calor cambia de manos.
Si abres la puerta de una sala de instalaciones en un edificio conectado a la red de calefacción urbana, rara vez encontrarás una caldera. En su lugar, hay una subestación compacta: unas cuantas válvulas, un contador, un regulador y, en el centro, uno o varios intercambiadores de calor de placas. El calor llega desde la red y se distribuye a los radiadores, la calefacción por suelo radiante y los grifos de agua caliente del edificio, y el intercambiador es el lugar donde se produce este traspaso. Esta guía explica por qué se hace así y qué factores determinan la elección del intercambiador.
Por qué la red se queda fuera del edificio
Una red de calefacción urbana es un gran sistema compartido por muchos usuarios. El agua es tratada por el operador, la presión se regula para toda la red y cualquier fuga supone un coste para todos. Conectar un edificio directamente sometería a las tuberías y radiadores del edificio a la presión de la red y permitiría que el agua del edificio, con todo lo que esta pueda arrastrar, se vertiera a la red.
Una conexión indirecta mediante un intercambiador de placas evita ambas situaciones. El agua de la red pasa por un lado, el circuito propio del edificio por el otro, y solo se transfiere el calor. Cada lado mantiene su propia presión, su propia calidad del agua y sus propias bombas, y cualquier avería que se produzca dentro del edificio se queda dentro del edificio.
Calentar agua apta para el consumo
El agua caliente sanitaria es un caso aparte. Se trata de agua potable, se utiliza directamente del grifo y debe mantenerse limpia. En muchas subestaciones, un intercambiador de placas independiente la calienta, ya sea en el momento en que se abre un grifo o llenando un depósito de almacenamiento. Dado que el agua es potable, los materiales utilizados en ese lado y el sistema de sellado de la unidad se eligen teniendo en cuenta la higiene, y los controles deben gestionar una demanda que pasa de cero al máximo cada vez que alguien se ducha.
Cabe mencionar aquí el tema del agua dura. Las incrustaciones se forman en las placas calefactoras de un intercambiador que utiliza agua del grifo con mucha mayor facilidad que en un circuito de calefacción cerrado, por lo que la calidad del agua en el lugar de instalación determina si es más recomendable adquirir una unidad que se pueda abrir y limpiar.
¿Qué hace que un intercambiador de placas sea adecuado para una aplicación concreta?
Las salas de máquinas son pequeñas, y un intercambiador de placas cumple su función en muy poco espacio. Los operadores de la red también quieren que el agua les vuelva lo más fría posible, ya que un retorno frío transporta más calor por unidad de agua bombeada y permite que sus instalaciones funcionen mejor. Un intercambiador de placas puede igualar la temperatura entre ambos lados, que es exactamente lo que necesita un buen retorno.
El tipo depende de las condiciones. Las unidades soldadas con bronce son habituales en subestaciones pequeñas y medianas con agua limpia; las unidades con juntas se eligen para edificios más grandes y estaciones de transferencia de la red, donde el tamaño es mayor y puede ser necesario abrir las placas para limpiarlas o ampliarlas posteriormente.
Más allá de un único edificio
El mismo principio se aplica a mayor escala. Los intercambiadores de placas separan una red de transmisión de una red local, conectan una fuente de calor residual —como una planta de motores, un centro de datos o un proceso industrial— a una red de calefacción, e integran en ella bombas de calor y sistemas de almacenamiento. En cada caso, la cuestión es la misma: dos circuitos con diferentes propietarios, presiones o tipos de agua, y calor que debe transferirse entre ellos. TECS Engineering diseña y suministra soluciones de intercambiadores de calor de placas para circuitos de refrigeración de motores, centrales eléctricas e instalaciones industriales; envíenos la demanda de calor, las condiciones de la red y del edificio, así como la calidad del agua, y el equipo de ingeniería le dará una respuesta.
En resumen
- Impide que el agua y la presión de la red entren en el edificio
- Cada parte dispone de sus propias bombas, agua y sistemas de control
- Un intercambiador independiente calienta el agua potable del grifo
- Lo que quiere el operador de red es un buen rendimiento
- Con uniones soldadas para subestaciones pequeñas y limpias, y con juntas para las de mayor tamaño
- Además, conecta las fuentes de calor residual y las bombas de calor a una red
Qué incluir en la consulta
- Demanda de calefacción y agua caliente del edificio o la zona
- Condiciones de suministro y devolución del operador de red
- Las presiones en ambos lados y la caída de presión permitida
- La calidad del agua del grifo y si es dura
- Almacenamiento o preparación instantánea de agua caliente
- Espacio disponible en la sala de máquinas y normas de funcionamiento
Preguntas frecuentes
¿Por qué se utilizan intercambiadores de calor de placas en las subestaciones de calefacción urbana?
Para mantener el agua y la presión de la red separadas del circuito del edificio, de modo que cada parte funcione de forma independiente y cualquier avería se limite al punto en el que se produce.
¿El agua caliente sanitaria se calienta mediante el mismo intercambiador?
Normalmente no. Un intercambiador independiente calienta el agua del grifo, con materiales y controles seleccionados específicamente para el agua potable y para una demanda que varía rápidamente.
¿Por qué le importa al operador de la red la temperatura de retorno?
Un retorno más frío transporta más calor por la misma cantidad de agua bombeada y permite que las fuentes de calor funcionen mejor, y un intercambiador de placas puede encargarse de ello.
¿Unión soldada o con junta para una subestación?
Con uniones soldadas para subestaciones pequeñas y medianas con agua limpia; con juntas para subestaciones más grandes o en las que se prevea la formación de incrustaciones y sea necesario realizar limpiezas.
¿Puede un intercambiador de placas inyectar calor residual en una red de calefacción?
Sí. Conecta plantas de motores, centros de datos, procesos industriales y bombas de calor a una red, manteniendo al mismo tiempo sus circuitos separados.
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