Calculadora de caudal hidrónico

Qué hace la calculadora de caudal hidrónico

En un sistema hidrónico, el agua transporta calor de la caldera o la bomba de calor a los radiadores, los circuitos de piso radiante o los ventiloconvectores. El calor que transporta es el caudal por el calor específico del agua por la caída de temperatura entre la impulsión y el retorno. Si fijas la carga térmica y la diferencia de temperatura, el caudal queda determinado. La calculadora de caudal hidrónico resuelve ese balance, maneja mezclas de glicol y revisa el caudal contra los tamaños de tubería para que el sistema no haga ruido.

Fórmula de GPM hidrónico

El balance de calor de un circuito de agua:

Para el agua, ρ × c_p es de unos 4.14 kJ por litro y kelvin, lo que da la regla práctica de 0.86 L/h por vatio por kelvin. En unidades de EE. UU. el 500 viene de 8.33 lb por galón × 60 minutos × 1 BTU por lb °F. Las mezclas de glicol transportan menos calor por litro, así que una mezcla de 35% necesita cerca de 7% más caudal. Para la revisión de la tubería, la velocidad es el caudal dividido entre la sección interior, y la calculadora elige el tamaño más pequeño de la lista que se mantiene en o por debajo de la velocidad máxima.

Ejemplo de la calculadora de caudal hidrónico

Un circuito de calefacción de 10 kW que trabaja con 55 °C de impulsión y 45 °C de retorno, agua sola y tubería de cobre:

En unidades de EE. UU., 34,100 BTU/h con una caída de 20 °F son 34,100 ÷ (500 × 20) = 3.4 gpm. Reducir a la mitad la diferencia de temperatura duplica el caudal, por eso los sistemas de baja temperatura con bomba de calor necesitan tuberías y bombas más grandes que las calderas.

Cómo usar la calculadora de GPM de caldera

Ingresa la potencia térmica del circuito o de todo el sistema en kW (1 kW son 3,412 BTU/h). Ingresa las temperaturas de impulsión y de retorno; lo que cuenta es la diferencia, delta T. Elige agua sola o una mezcla de propilenglicol para sistemas que no deben congelarse. Elige el tipo de tubería y deja la velocidad máxima en cerca de 0.7 m/s para casas, o súbela hacia 1.2 m/s para líneas principales en cuartos de máquinas. Presiona Calcular.

Cómo leer el caudal de agua de calefacción

El caudal es lo que la bomba circuladora debe entregar en ese circuito; suma los caudales de los circuitos en paralelo para la línea principal. Las calderas suelen trabajar con una caída de 10 a 20 K (20 °F), las bombas de calor con 5 a 7 K y la calefacción de piso con 5 a 10 K. Un caudal mayor del necesario desperdicia energía de bombeo y causa ruido; un caudal menor deja fríos los cuartos lejanos. Usa el resultado para ajustar las válvulas de balanceo y elegir el punto de trabajo de la bomba.

Cuándo usar una calculadora de GPM para HVAC

• Dimensionar la bomba circuladora de una caldera o una bomba de calor
• Balancear circuitos de radiadores y de piso radiante
• Elegir tamaños de tubería para un sistema de calefacción nuevo
• Revisar el caudal de agua helada a los ventiloconvectores
• Calcular el caudal de circuitos solares o geotérmicos con glicol

Errores comunes con la calculadora de caudal hidrónico

• Mezclar kelvin y °F. Una caída de 10 K es una caída de 18 °F.
• Ignorar el glicol. Las mezclas de glicol necesitan más caudal.
• Usar el diámetro exterior de la tubería. La velocidad depende del diámetro interior.
• Sobredimensionar la bomba. Demasiado caudal significa ruido y energía desperdiciada.

Consejos sobre el caudal de agua de calefacción

• Diseña los circuitos de bomba de calor para una caída de 5 a 7 K.
• Mantén las tuberías de la casa por debajo de unos 0.7 m/s.
• Balancea los radiadores con el preajuste de sus válvulas.

Herramientas hidrónicas relacionadas

El caudal, la temperatura y la presión van juntos. La calculadora de delta T da la diferencia de temperatura, la calculadora de potencia de bomba dimensiona la circuladora y la calculadora de tanque de expansión dimensiona el vaso del sistema.

Dimensionamiento de tubería hidrónica y elección de bomba

Una vez que conoces el caudal, el tamaño de la tubería fija la caída de presión y la carga de la bomba. Duplicar la velocidad multiplica aproximadamente por cuatro la pérdida por fricción, así que una tubería un tamaño mayor puede reducir mucho la energía de bombeo. Suma la resistencia de la caldera, las válvulas y el circuito más largo, y luego elige una bomba cuya curva cumpla ese caudal y esa carga; la calculadora de potencia de bomba convierte caudal y carga en potencia de bomba. Después, las circuladoras de velocidad variable ajustan la velocidad a la demanda real.

Caudal de radiadores y balanceo

Cada radiador necesita un caudal proporcional a su potencia térmica con la caída de temperatura elegida. Un radiador de 1.5 kW con 10 K toma unos 130 L/h; fija ese valor en el preajuste de la válvula para que los radiadores cercanos no les roben caudal a los lejanos. En Alemania este paso de balanceo es obligatorio cuando se renuevan los sistemas de calefacción. Mide las temperaturas reales de impulsión y retorno con la calculadora de delta T para confirmar el balance, y recuerda que todo sistema cerrado necesita un vaso de expansión dimensionado con la calculadora de tanque de expansión.

Tabla de caudal de agua de calefacción

Agua sola, según potencia térmica y diferencia de temperatura:

Dimensionamiento de tubería hidrónica con 10 K y 0.7 m/s

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