Intercambiadores de calor: tipos y características

Intercambiadores de calor: tipos y características

Los intercambiadores de calor son unos elementos que transfieren calor de un fluido a otro, con el propósito de un mayor o mejor aprovechamiento de ese calor.

Hay múltiples tipos y aplicaciones de intercambiadores de calor, por lo que para acotar un poco el campo de visión, nos referiremos a los intercambiadores en los que los dos fluidos no se mezclan entre sí, de manera que el calor se transfiere a través de una pared sólida, en la que sus lados están bañados por los respectivos fluidos. De la propia definición se deducen los tipos de intercambiador según los fluidos que intervienen, pueden ser: gas/gas, gas/líquido y líquido/líquido.

Tratándose de un blog de tecnologías de la ventilación y recuperación de calor, acotaremos aún más la visión: trataremos de los principales tipos de intercambiadores de calor usados en los recuperadores tanto domésticos como comerciales. Por lo tanto en adelante nos referiremos a intercambiadores aire-aire.

Atendiendo a su forma constructiva, en los recuperadores de calor encontramos dos grandes grupos de intercambiadores de calor: los dinámicos (rotativos) y los estáticos (de placas).

Intercambiadores rotativos

Están constituidos por una rueda dotada en su sentido axial de múltiples conductos de pequeño diámetro paralelos entre ellos. Esta rueda está dividida por la mitad por lo que un flujo de aire circula por su semicírculo superior y el otro por su semicírculo inferior. La rueda está accionada por un pequeño moto reductor que la  mueve a velocidad lenta (10-15 rpm), el fluido (A), que en invierno es el de extracción, del semicírculo superior, al pasar por los conductos de la rueda les transfiere calor; al girar la rueda, cuando estos conductos se hallan en el semicírculo  inferior a su vez lo transfieren al otro fluido (B), el de entrada.

Intercambiador de calor rotativo

Intercambiador de calor rotativo

Este tipo de intercambiadores de calor son muy usados especialmente para grandes caudales de aire.  Su rendimiento puede superar el 80%, lo que significa que el flujo A de la figura comunica más del 80% de su calor al flujo B.

Intercambiadores estáticos (de placas)

Constan de unas placas muy finas de aluminio o plástico, paralelas entre ellas, en las que alternativamente circulan el flujo de aire de extracción por una cara y el de entrada por la otra. A través de estas placas el calor pasa de un flujo al otro. Este tipo de intercambiadores adoptan dos formas constructivas distintas: de flujo cruzado o a contraflujo.

De flujo cruzado

Estos intercambiadores tienen una sección cuadrada, de manera que los flujos de aire atraviesan el intercambiador de calor en direcciones perpendiculares tal y como se ilustra en las figuras inferiores.

Intercambiador de flujo cruzado

Intercambiador de flujo cruzado

Este tipo de intercambiadores son muy usados en los aparatos domésticos, son apreciados por su simplicidad y su coste relativamente moderado. Su rendimiento puede superar el 60%.

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A contraflujo

En este tipo de intercambiadores, los flujos de aire recorren en su interior caminos paralelos y opuestos,  de ahí el nombre de contraflujo.

Intercambiador a contraflujo

Intercambiador a contraflujo

Los intercambiadores a contraflujo tienen un rendimiento superior al de los de flujo cruzado.  También su coste es más alto. Pueden superar el 90% de rendimiento. Dado que las normativas en eficiencia energética son cada día más exigentes, estos intercambiadores son cada vez más usados.

Atendiendo a su funcionalidad, los intercambiadores de calor pueden ser entálpicos o sensibles.

Intercambiadores entálpicos

Son intercambiadores que además de transferir calor de un flujo de aire al otro, son capaces de transferir también la humedad. Son bastante utilizados en climas cálidos y húmedos para ahorrar energía en la climatización del aire acondicionado. A los recuperadores de calor que equipan este tipo de recuperadores se les llama recuperadores de energía.

Intercambiadores de calor sensible

Este tipo de intercambiadores sólo recuperan calor sensible, sin transferir humedad de un flujo de aire al otro. En Europa son, con diferencia, los más usados.

El hecho de ser entálpicos o sensibles es perfectamente  compatible con las modalidades constructivas mencionadas anteriormente, por lo que tanto los rotativos como los de placas de flujo cruzado o a contraflujo pueden adoptar las modalidades entálpica o sensible.

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2 Comentarios

  1. J

    Jaume González Solà dijo:

    Estoy interesado en reformar mi vivienda unifamiliar situada en el Maresme y aplicar el sistema de intercambiador de calor.
    Desearia me pudieran recomendar instaladores SP autorizados.

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