En muchas aplicaciones industriales y comerciales, una caída suficiente de la temperatura puede provocar tuberías congeladas y condensación no deseada en líneas de vapor o aire comprimido. En aplicaciones que no son de tuberías donde hay temperaturas de congelación y precipitación, los efectos pueden incluir la acumulación de nieve y hielo en superficies y techos, lo que provoca posibles daños.
El trazado de calor es una tecnología de calentamiento utilizada para evitar estos problemas relacionados con la temperatura. El trazado de calor se puede utilizar para mantener la temperatura deseada en una tubería o para proporcionar protección contra la congelación en edificios, equipos y otras estructuras.
¿Cómo funcionan los cables calefactores?
Los cables se instalan directamente en tuberías o superficies que requieren regulación de temperatura. El equipo de detección y control de temperatura garantiza que el sistema de trazado de calor mantenga la temperatura establecida.
Para aplicaciones de tuberías, los sistemas de trazado de calor garantizan que el líquido permanezca dentro de los parámetros de temperatura deseados, lo que evita que se congelen en clima frío y también garantiza que los líquidos permanezcan a la temperatura requerida para un procesamiento eficiente.
En aplicaciones comerciales y residenciales, el trazado de calor se utiliza comúnmente para abordar problemas con la acumulación de nieve y hielo en estructuras en invierno, además de las aplicaciones de tuberías ya analizadas. El objetivo de las aplicaciones en techos no es derretir completamente la acumulación, sino crear un camino para el drenaje de agua. Además, también se puede emplear un trazado de calor para elevar las temperaturas de los pisos del congelador y otros espacios similares para evitar daños por expansión térmica.
Cables calefactores
Cable autorregulador de trazado de calor
Los cables autorreguladores de trazado de calor contienen un núcleo de polímero semiconductor como elemento de calentamiento en lugar de un elemento de calentamiento metálico tradicional. Este polímero semiconductor se extrude sobre cables bus paralelos y se contrae o expande, lo que ajusta su resistencia eléctrica en respuesta a los cambios de temperatura. Los cables autorreguladores tienen muchas ventajas sobre los cables calefactores tradicionales, lo que los convierte en una excelente opción para muchas aplicaciones diferentes. Algunos de esos beneficios son:
- Eficiencia energética: el trazado de calor autorregulador ajusta su salida de calor con base en la temperatura ambiente. Cuando la temperatura baja, producen más calor y cuando aumenta, producen menos. Esto garantiza que la energía se utilice solo cuando sea necesario, lo que genera ahorros significativos de energía.
- Seguridad: los cables de trazado de calor autorreguladores no pueden sobrecalentarse, incluso si se superponen. Esto reduce el riesgo de incendio o daño al sistema.
- Facilidad de instalación: estos cables se pueden cortar a la longitud deseada en el sitio, lo que los hace fáciles de instalar en varias configuraciones y espacios reducidos.
- Longevidad y confiabilidad: debido a su capacidad para ajustar la salida de calor y evitar el sobrecalentamiento, los sistemas de trazado de calor autorreguladores tienden a tener una vida útil más larga y se consideran muy confiables.
- Versatilidad: se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, incluido evitar que las tuberías se congelen, mantener las temperaturas del proceso y proteger techos y canaletas contra el hielo y la nieve.
Cable de trazado de calor de vataje constante
Como su nombre indica, los cables de trazado de calor de vataje constante mantienen un vataje constante a lo largo de toda la longitud del cable. Los cables están construidos de alambre de nicromo envuelto alrededor de cables de bus aislados paralelos, conectados a intervalos alternados para crear una red de elementos resistivos paralelos a lo largo de la longitud del cable.
El trazado de calor de vataje constante tiene algunas desventajas, como no poder superponerse y necesitar el uso de un controlador. Ambas situaciones tienen un alto potencial de quemarse en función de la tecnología de vataje constante. Si bien hay algunas desventajas, también hay muchas ventajas como las siguientes:
- Salida de calor uniforme: a diferencia de los cables autorregulados, los cables de vataje constante proporcionan la misma cantidad de calor a lo largo de toda su longitud, lo que los hace ideales para aplicaciones donde se requiere un calentamiento uniforme.
- Aplicaciones: Se utilizan comúnmente para calentar procesos, proteger contra la congelación y mantener la temperatura de tuberías y recipientes. Son particularmente útiles en plantas comerciales y proyectos de tuberías a gran escala.
- Durabilidad: estos cables son robustos y pueden soportar altas temperaturas, lo que los hace adecuados para entornos exigentes.
- Instalación: por lo general, se cortan a la longitud deseada en el sitio y se pueden instalar en varias configuraciones para satisfacer necesidades de calentamiento específicas.
Cable de trazado de calor con aislamiento mineral (MI) industrial
Otro tipo de cable calefactor de vataje constante es el trazado de calor con aislamiento mineral (Mineral Insulated, MI), que consiste en uno o más elementos calefactores metálicos, rodeados de óxido de magnesio compactado (MgO) y una cubierta metálica de aleación 825. Los cables de trazado de calor con aislamiento mineral (MI) son conocidos por su durabilidad y alto rendimiento en condiciones extremas. Estos cables están diseñados para proporcionar una solución confiable para diversas aplicaciones industriales, especialmente cuando se requieren altas temperaturas y salidas de energía. Las características clave y la ventaja del trazado de calor con aislamiento mineral (MI) son:
- Resistencia a alta temperatura: pueden soportar temperaturas de hasta 1200 °F (648 °C) cuando se apagan.
- Durabilidad: fabricados con una funda metálica y aislamiento de óxido de magnesio, estos cables son altamente resistentes a incendios, impactos y corrosión.
- Salida de energía constante: a diferencia de los cables autorregulados, los cables MI proporcionan una salida de energía constante, que no se ve afectada por las variaciones de temperatura.
- Aplicaciones: ideal para protección contra congelamiento, mantenimiento de altas temperaturas de proceso y entornos con altas temperaturas de exposición.
Los componentes críticos de los sistemas eléctricos de trazado de calor
Gracias a su versatilidad, los sistemas eléctricos de trazado de calor pueden satisfacer una amplia gama de aplicaciones. Pero ¿qué componentes conforman un sistema de trazado de calor que contribuye a esta versatilidad?
- Cables de trazado de calor: esenciales para cualquier sistema, los cables de trazado de calor proporcionan el calentamiento superficial necesario para mantener o aumentar la temperatura. Como se mencionó anteriormente, la gama de cables calefactores incluye autorregulados, vataje constante o aislamiento mineral.
- Controles y monitoreo de temperatura: los controles pueden variar desde termostatos mecánicos básicos que ofrecen protección contra la congelación hasta sofisticados paneles industriales de control de trazado de calor diseñados para aplicaciones más grandes. Algunos de estos paneles cuentan con una interfaz hombre-máquina (Human-Machine Interface, HMI), una computadora con pantalla táctil fácil de usar que muestra varias salidas. Además, a menudo se puede acceder a los datos de los controles de monitoreo y detección de forma remota a través de sistemas conectados digitalmente, lo que permite a los usuarios ver los datos de rendimiento y ajustar la configuración de control y las alarmas.
- Kits y accesorios de conexión: un sistema típico de trazado de calor requiere kits de conexión para garantizar una conexión eléctrica confiable y proteger los cables de la humedad y otros factores ambientales. La mayoría de los sistemas de trazado de calor consistirían en kits de conexión de alimentación, empalme y sellado final. También hay otros componentes y accesorios para el montaje, así como cintas para asegurar el trazado de calor al tubo o recipiente, asegurando una transferencia de calor adecuada.
- Software de diseño: para respaldar el diseño completo de un sistema de seguimiento de equipo, el software permite a los usuarios realizar cálculos y elegir el modelo de trazado de calor, los kits de conexión y los controles adecuados para satisfacer sus requisitos de aplicación únicos.
Soluciones de trazado de calor de Chromalox
Chromalox ofrece una amplia gama de soluciones y controles de trazado de calor con amplia experiencia para satisfacer todos sus requisitos de trazado de calor. Los servicios incluyen auditorías de clima frío, diseño del sistema, puesta en marcha y puesta en servicio, actualizaciones y reparaciones, todo enfocado en un rendimiento óptimo, menor mantenimiento y longevidad del equipo.