Calentadores de aire

Calentadores eléctricos de aire industriales

Los calefactores eléctricos para conductos se utilizan en aplicaciones industriales, comerciales y residenciales, colocándose en el flujo de aire de los conductos de HVAC para transferir calor a los suelos de las fábricas, las oficinas y los hogares para calentar el aire.  

Los componentes de calefacción colocados en un conducto de salida transfieren el calor a la corriente de aire que se transporta por todo el edificio. 

Estos componentes son las típicas estructuras con aletas o en forma de panal que son eficaces para transferir el calor de los elementos calefactores al aire que pasa por los componentes. Uno de los más seguros y duraderos son los elementos calefactores PTC.

Los elementos calefactores PTC se utilizan en los sistemas de calefacción de aire por conductos.

Ceramic PTC,  Como tienen una temperatura máxima establecida en la que restringen automáticamente el flujo de corriente, no pueden sobrecalentarse y provocar incendios.

Ambas características se valoran ya que los componentes típicos de la calefacción por conductos de aire están dentro de los conductos donde no se pueden ver sin abrir las tapas de mantenimiento.  

Los elementos calefactores también aíslan la tensión y la corriente de los componentes con aletas, lo que proporciona seguridad a los trabajadores de mantenimiento y a cualquier persona que entre en contacto con los conductos, a menudo metálicos. La estructura de las aletas que contiene los múltiples circuitos de calefacción PTC también está aislada de los conductos circundantes, de modo que el calor no se transmite a los propios conductos.

Estructura de aletas para calentadores de aire

La estructura para transferir el calor al aire que circula por los conductos debe provocar una diferencia de presión mínima a través de los elementos. Aunque se utilizan varios tipos de estructuras de aletas, la aleta Delta proporciona la menor caída de presión a través del calentador.

Las caídas de presión en los conductos, especialmente en los grandes sistemas comerciales de climatización, pueden acumularse y afectar negativamente al rendimiento de las unidades de tratamiento de aire. Los filtros en línea, las transiciones y los ángulos en los conductos constriñen el flujo de aire. Es importante que los componentes de calefacción minimicen la caída de presión a través de la estructura para no impedir el flujo de aire más de lo necesario y, sin embargo, proporcionar una transferencia de calor eficiente.

Temperaturas de los calentadores de conductos

Dependiendo de la aplicación, existen calentadores de conductos de alta y baja temperatura. Los calentadores de procesos industriales suelen requerir un calor elevado para una operación de fabricación que requiera el calentamiento de materiales. Mientras que la calefacción de espacios para oficinas u hogares requiere elementos calefactores de menor temperatura.

Los elementos calefactores PTC están diseñados con un punto de ajuste específico de la temperatura máxima que no superarán. Para algunas aplicaciones, este calentador de ajuste automático es ideal y no requerirá ningún circuito de control adicional. Otras aplicaciones en las que se requiere un mayor control de la temperatura de salida tendrán instalados limitadores de temperatura o termostatos.

¿Dónde se utilizan los calentadores de aire?

Los calentadores de aire se utilizan en cualquier lugar donde el aire es forzado a través de un conducto por los ventiladores para aclimatar un área que requiere calefacción adicional.  Las aplicaciones pueden ser vehículos de construcción, comerciales y de pasajeros.  Encontrará estos calentadores en las plantas de fabricación, en los barcos, en los aviones y en los trenes. Casi todos los sistemas HVAC contienen algún tipo de calentador de aire en los conductos.

¿Cómo son los calentadores de aire por conductos?

Modern duct heaters are aluminum honeycomb or finned structures that fit either partially or completely across the inside of the square, rectangular, or round duct 

El aire que circula por el conducto tiene que pasar por el calentador.

La estructura que se ve aquí es un sándwich de aletas en V entre canales de transferencia de calor que conducen el calor de los elementos calefactores PTC a las aletas. El aire que se mueve a través de la estructura de aletas se calienta por la transferencia de calor de las aletas al aire que se mueve a través de ellas.

A medida que el calor se extrae de las aletas, el calor se transfiere continuamente de las barras calentadas a las aletas y el aire de la Elementos de calentamiento del PTC situadas en los extremos de cada barra. Los elementos calefactores cerámicos PTC reciben corriente desde un cableado eléctrico conectado a un circuito de calefacción. 

¿Qué características típicas tienen los calentadores eléctricos PTC?

Los calentadores eléctricos de flujo de aire PTC están disponibles en varios tamaños, voltajes y potencias. Las dimensiones de la red de conductos y la tensión disponible son factores primordiales. También se tiene en cuenta la potencia de salida y los requisitos de temperatura.

DBKUSA (HRP) Características de los calentadores de aire

• 2 tipos de aletas disponibles, aleta V para la máxima potencia, aleta Delta para reducir la caída de presión a través del calentador.
• 6 elementos encapsulados independientes en cada calentador
• Montaje a través de una ranura en T de 4,5 mm (se dispone de correderas de montaje) 
• Limitador de temperatura opcional (debe utilizarse como señal sólo para conmutar el calentador a través de un relé separado)

Los calentadores de aire para conductos pequeños se utilizan para calentar vehículos eléctricos, equipos de construcción, camiones comerciales, trenes y aviones. Desde una pequeña dimensión casi cuadrada de 3,8 X 4,5 X 4,7 pulgadas hasta 9 X 8,8 X 8. La diferencia viene de los soportes de montaje y los cables eléctricos en los dos lados.

Un ejemplo de especificaciones proviene de la línea de calentadores HRP de DBK USA que se muestra a continuación. Vaya a la página del calentador de aire (HRP) para saber más sobre el 115 voltios HRP Y 230 - 400 voltios HRP.

Estos calefactores están clasificados desde 115 hasta 400 voltios AC/DC con capacidades de calentamiento que van desde 840 vatios hasta 2750 vatios. La capacidad de calentamiento se basa en 68 grados Fahrenheit y 175 cfm (pies cúbicos por minuto)    

¿Qué es la presión diferencial en los conductos?

Si alguna vez ha cambiado el filtro de su sistema de aire acondicionado o calefacción es porque un filtro sucio tiene una presión diferencial más alta que uno limpio. La presión diferencial es la resistencia al flujo de aire a través de un filtro, calentador o limpiador colocado en la corriente de aire.  

Los calentadores de aire con aletas están diseñados para ofrecer una resistencia mínima al flujo de aire en los conductos. Al igual que el filtro, deben limpiarse periódicamente para garantizar la eficacia de la transferencia de calor y minimizar la resistencia.

Las presiones diferenciales de los calentadores de flujo de aire con aletas varían de 44 Pa a 650 Pa con el mismo flujo de aire estándar. Antes de que vayas a buscar en Google lo que significa Pa es Pascal, una unidad de presión. Una medida más útil de los manómetros es mmH20 o a cuántos milímetros equivale la presión en un tubo de agua.

Without going into the equations 44 Pa = 4.49 mmH20 where 650 Pa = 66.28 mmH20.  The latter is a much higher pressure loss across the heating elements or resistance to airflow.  For those millibar enthusiasts, 100 pascals = 1 milli

Un técnico que mide el flujo de aire a través de un dispositivo medirá en ambos lados y restará la diferencia. Disponen de numerosos dispositivos de medición manuales. En las aplicaciones de calentamiento de procesos puede haber incluso un dispositivo montado permanentemente llamado tubo pitot, similar al que se utiliza en los aviones para controlar el flujo de aire.

¿Tiene dudas sobre qué tipo de calentador de aire utilizar para sus aplicaciones industriales?