Los sistemas de calefacción por infrarrojos a gas de baja intensidad emulan la verdadera eficiencia del sol generando calor radiante. Consisten en tres (3) componentes principales: una caja de control del quemador, tubos emisores radiantes con revestimiento negro y un reflector muy polido. Los calentadores suelen estar suspendidos en el techo por cadenas y controlados por un termostato. Pueden ser instalados con o sin ventilación, pueden usar el aire exterior para la combustión si necesario y pueden ser instalados en distintas configuraciones según los requisitos de calefacción.

Dos tipos de calefacción por infrarrojos

Los dos tipos de calefacción por infrarrojos son el de Alta Intensidad y el de Baja Intensidad. Los calentadores de alta intensidad son usados desde los años 1950. Estos tipos de calentadores exigen un montaje en niveles altos debido a una llama abierta que cubre una superfície de cerámica. Los calentadores de alta intensidad tienen también un reflector para ayudar a direccionar el calor adonde necesita llegar. Estos son usados para la calefacción localizada  de zonas con pocos trabajadores y no suelen ser ventiladas.

El otro tipo de calefacción por infrarrojos es el de Baja Intensidad. Estos calentadores tienen una llama cerrada. Cuando el calor es necesario, la caja de control del quemador inflama una mescla de gas/aire y los gases calientes son empujados a través una tubería de acero radiante por un ventilador interno. Puesto que estos gases pasan por el montaje, la tubería es calentada y emite energía infrarroja, que es entonces direccionada al suelo por reflectores muy polidos. Esta energía es absorbida por objetos en su camino, como el suelo, la maquinaría y las personas. Los objetos en el camino de la energía infrarroja a su vez reirradian este calor para crear una zona de confort al nivel del suelo. Este método de calefacción, a diferencia de rellenar una habitación con aire caliente, permite que la fuente de calor empiece al nivel del suelo y no del techo. Con un sistema de aire forzado, el calor desaparece cuando las puertas son abiertas. Cuando las puertas son cerradas, el sistema tendrá que recalentar el aire como si lo hiciera desde el início. Sin embargo, con el calor infrarrojo el suelo funciona como un depósito. Cuando las puertas son abiertas la losa pierde muy poco calor y cuando se cierran las puertas esta masa actúa como un enorme disipador de calor para calentar el aire circundante. Esto crea el método de calefacción más eficiente y eficaz bajo las distintas condiciones presentes en la mayoría de las aplicaciones comerciales e industriales.

Los aspectos positivos de la calefacción por infrarrojos

Los calentadores radiantes ofrecen varias ventajas operacionales y de diseño no disponibles con unidades de calefacción convencionales. Por ejemplo:

· Pueden ahorrar hasta un 50% en combustible comparando con unidades de aire forzado.

· No soplan polvo ni residuos alrededor como los calentadores que dependen de sopladores para la distribución del calor. Esto crea un ambiente mucho más limpio y siliencioso.

· La capacidad de zonas permite que un conjunto de unidades funcione en conjunto o separadamente.

· Capacidad de montaje en niveles altos de hasta 60 pies dependiendo del calentador seleccionado para aquella aplicación.

· Calefacción localizada para determinadas áreas donde hay pocos trabajadores.

· Direccional. Puede ser instalado a lo largo de una pared lateral y los reflectores pueden girar para direccionar el calor adonde es más necesario.

· Puede usar el aire exterior para la combustión.

· Calentadores de baja intensidad pueden ser ventilados en conjunto para reducir el número de penetraciones en el tejado o en la pared.

· El diseño es flexible. La colocación del calentador puede ser en el medio de la tienda o tal vez incluso en una configuración en forma de “U” o “L” alrededor de una estación de trabajo donde el calor es más necesario.

Los aspectos negativos de la calefacción por infrarrojos

Es necesario considerar algunos aspectos importantes cuando se usa el calor radiante. A pesar de que sea fácil de usar, es necesario tener cuidado cuando se instala el sistema para mantener los espacios libres para los combustibles. Los calentadores radiantes a infrarrojos exigen espacios mayores que las unidades de aire forzado. Luego, se recomienda una altura de montaje de 10’ o superior  según la aplicación y el modelo. 

No es necesario mucho mantenimiento, especialmente si se usa el aire exterior para la combustión. Esto se recomienda cuando existe polvo o contaminación en el interior del edificio. La limpieza periódica del polvo de los reflectores es benéfica; no sólo para la seguridad, sino para la eficiencia general del calentador. Esto se hace fácilmente pasando ocasionalmente la aspiradora por las superficies de la unidad o soplando el polvo con un tubo de compresor de aire.

Consideraciones de seguridad

Un factor de seguridad esencial que debe ser considerado antes de instalar  un sistema de calefacción por infrarrojos son los espacios para los combustibles.  El espacio para los combustibles se define como la distancia mínima que debe ser mantenida entre la superficie del calentador del tubo radiante y el elemento combustible. También deben ser considerados los objetos en movimiento alrededor del calentador por infrarrojos y los materiales con grados de temperatura más bajos, como los plásticos. Podrá ser necesario proteger estos elementos.

Es importante que sean suministrados avisos de peligro potencial y de acciones de seguridad a los usuarios. Deben ser colocados señales que especifiquen las alturas máximas de apilamiento para manetener los espacios de los combustibles, especialmente en áreas de almacenamiento.

Ejemplos adicionales de combustibles incluyen iluminación, puertas automáticas, líneas eléctricas y de gas, vehículos aparcados, grúas, y cualquier outra obstrucción o peligro.

Salvo si indicado de otra forma, los calentadores por infrarrojos no están certificados para uso doméstico o áreas en las que existan vapores o gases inflamables, como zonas de pulverización. 

Además, el cumplimiento de las alturas de montaje recomendadas optimizará las condiciones de confort en el espacio. Si los calentadores por infrarrojos son montados muy alto o muy bajo, eso puede resultar en una falta de calor o en incomodidad. Sin embargo, determinadas aplicaciones como la protección anticongelación, la calefacción de patios exteriores, o la calefacción localizada puede exigir que los calentadores sean montados en alturas distintas de las tradicionalmente recomendadas. 

Nueva tecnología

Una funcionalidad avanzada de los calentadores de tubos por infrarrojos de baja intensidad es el uso de dos controles bifásicos. Un calentador por infrarrojos bifásico es caracterizado por su capacidad de operar en modos de disparo “alto” y “bajo” preconfigurados. Puesto que los sistemas de calefacción por infrarrojos son tipicamente diseñados teniendo en cuenta “el peor de los casos” (que solamente ocurre en un 10-20 por ciento de las veces), un sistema monofásico es sobredimensionado en los días más calmos, creando más ciclos on/off (calor/sin calor). Con la tecnología bifásica, el consumo (uso de combustible) es reducido en un 35 por ciento (consumo de 100 por ciento con potencia máxima y de 65 por ciento con potencia mínima). Informes y estudios realizados por RDM Engineering de Ontario, Canadá, han confirmado un ahorro mínimo de combustible de un 12 por ciento y una reducción de los ciclos on/off de hasta un 30 por ciento con la mayoría de la operación del calentador en potencia mínima. Un calentador bifásico permite la flexibilidad de diseño de la aplicación basándose en los cambios en el ambiente del peor caso posible.

Además de los ahorros de combustible, de los ciclos on/off reducidos y de la flexibilidad de diseño, las ventajas adicionales de los calentadores bifásicos incluyen una recuperación de calor más rápida, temperaturas más altas de tubo descendente, mayor duración de llama y de la vida útil del equipo. Aún más importante, un calentador bifásico ofrecerá una fuente de calor más suave y confortable a los ocupantes comparando con un calentador monofásico que opera en su capacidad máxima (a veces demasiado calor) o en ciclos off (calor insuficiente).

Calefacción por infrarrojos de vacío

Los sistemas de calefacción por infrarrojos de vacío con quemadores múltiples y de baja intensidad han pertenecido a la corriente dominante de oferta de productos en sistemas de calefacción por infrarrojos durante varios años. De hecho, la tecnología existe desde hace más de 40 años. Puesto que la industria de calefacción por infrarrojos ha evolucionado a través del desarrollo de calentadores unitarios con una eficiencia energética igual o superior, los sistemas de calefacción por infrarrojos de vacío con quemadores múltiples de baja intensidad son frecuentemente considerados como tecnología antigua. La principal diferencia entre un calentador de vacío y un calentador de tubo de presión positiva es que ahora la caja del quemador está sometida a una presión negativa en lugar de una presión positiva. Existe una bomba ubicada al final del sistema que tira los gases por el tubo. Este tipo de sistema de calefacción por infrarrojos ofrece algunas ventajas de aplicación que no existen en otros tipos de equipos de infrarrojos.

Ventajas de la calefacción por infrarrojos de vacío

Los calentadores por infrarrojos de vacío pueden tener hasta seis quemadores ventilados por una sola bomba de vacío. La ventaja resultante para la aplicación es el menor número de penetraciones en el tejado o en las paredes laterales. La opción de vacío puede ser instalada como sistema con o sin condensación. Un sistema de condensación permite una mayor longitud de sistema y más eficiencia térmica. Un sistema sin condensación usa el revestimiento negro de los tubos radiantes de una forma más eficiente y con un coste de equipo más razonable comparando con el sistema de condensación.

El precio de mantenerse caliente

Si no le gusta gastar dienro es mejor que se quede con el método del aire forzado. Pero si puede hacer una pequeña inversión, la calefacción radiante puede ser una opción acertada. Las conexiones de la línea de gas deben ser consideradas, y es necesario tener en cuenta que el montaje es un trabajo de dos personas. El coste inicial de un calentador de tubo unitario estándar con cuarenta pies de largo será de cerca de 1.100 dólares. Luego, los costes iniciales son más altos que en los métodos de calefacción tradicionales. Sin embargo, el retorno de esta inversión es rápido debido a los beneficios de ahorro energético de los calentadores radiantes. ¿Le interesan aún más ahorros de combustible? La instalación de un sistema que incorpore la tecnología bifásica puede ofrecer un ahorro de combustible adicional de 12% comparando con un calentador radiante monofásico estándar. 

Distribución

A pesar de que la instalación  pueda ser relativamente fácil, el diseño y estructura de sistema puede ser más dificil. Es esencial que el equipo sea instalado de forma adecuada para asegurar un sistema de calefacción seguro y eficaz. La mayoría de los fabricantes venden productos a través de sus representantes locales. Esto permite que un profesional revise las necesidades deseadas y elija el equipo más adecuado para una aplicación específica. Un representante local también puede sugerir un contratista familiarizado con la instalación de sistemas de calefacción por infrarrojos.

Aplicaciones posibles

Aquí están algunas de las aplicaciones típicas en las que la calefacción por infrarrojos funciona bien.