Calderas de calefacción central de gas

Hace unos cientos de años, las personas habrían dado un brazo y una pierna para tener calefacción central en sus hogares. Solo imagínate el inconveniente de tener que encender un fuego de leña y carbón en cada habitación separada para mantener una casa caliente. La idea básica de la calefacción central es realmente simple: tienes una caldera alimentada por gas, en un lugar práctico como la cocina o baño y utilizas agua, movida por una bomba eléctrica, para transportar calor a los radiadores. ¡Es simple, eficiente y hace que incluso los días de invierno sean un placer de soportar!

¿Qué hace la caldera?

La caldera es la parte más importante de un sistema de calefacción central. La caldera tiene un suministro continuo de gas natural que fluye hacia adentro desde una tubería que sale a una tubería de gas en la calle. 

Cuando deseas calentar la vivienda, enciendes la caldera con un interruptor eléctrico. Se abre una válvula, el gas entra en una cámara de combustión sellada en la caldera a través de muchos chorros pequeños, y un sistema de encendido eléctrico los enciende. Los chorros de gas juegan en un intercambiador de calor conectado a una tubería que transporta agua fría. El intercambiador de calor toma la energía térmica de los chorros de gas y calienta el agua a unos 60 ° C (140 ° F).

La tubería de agua es en realidad una pequeña sección de un gran circuito continuo de tubería que se desplaza alrededor de tu hogar. Pasa a su vez por cada radiador de agua caliente y luego vuelve a la caldera nuevamente. A medida que el agua fluye a través de los radiadores, emite algo de calor y calienta las habitaciones a la vez. 

Para cuando vuelve a la caldera, se ha enfriado bastante. Es por eso que la caldera debe seguir funcionando: para mantener el agua a una temperatura lo suficientemente alta como para calentar la vivienda. Una bomba eléctrica dentro de la caldera mantiene el flujo de agua alrededor del circuito de tuberías y radiadores.

¿Cómo funciona la calefacción central en una vivienda?

Podemos pensar en un sistema de calefacción central como un circuito continuo que saca el agua caliente de la caldera, a través de todos los radiadores, y luego vuelve a encenderla para recoger más calor. En la práctica, el circuito suele ser más complejo y complicado que esto. En lugar de una disposición en serie (con agua que fluye a través de cada radiador a su vez), es probable que los sistemas modernos tengan «troncales» y «ramas» paralelas (con varios radiadores alimentados desde una tubería troncal común), pero para esta explicación, te lo explicare de forma simple. El agua está sellada permanentemente dentro del sistema (a menos que se drene para mantenimiento); la misma agua circula por tu hogar todos los días. Así es como funciona:

1. El gas natural ingresa a la vivienda desde una tubería que está situada en la calle. Todo el calor que calentará tu hogar se almacena, en forma química, dentro del gas.
   
2. La caldera quema el gas para hacer chorros calientes que juegan en un intercambiador de calor (esencialmente una tubería de cobre que contiene agua que se dobla varias veces a través de los chorros de gas para que absorba la cantidad máxima de calor). La energía térmica del gas se transfiere al agua.
   
3. Una bomba eléctrica empuja el agua calentada a través del sistema.
   
4. El agua fluye alrededor de un circuito cerrado dentro de cada radiador, entrando por un lado y saliendo por el otro. Como cada radiador emite calor, el agua está más fría cuando sale de un radiador que cuando entra. Después de pasar por todos los radiadores, el agua se ha enfriado significativamente y tiene que regresar a la caldera para recoger más calor. Puedes ver que el agua es realmente un dispositivo de transporte de calor que capta el calor del gas en la caldera y lo descarga en cada radiador.
   
5. La bomba es lo suficientemente potente como para empujar el agua hacia arriba a través de los radiadores.
   
6. Un termostato montado en una habitación controla la temperatura y apaga la caldera cuando está lo suficientemente caliente, y vuelve a encender la caldera cuando la habitación está demasiado fría.
   
7. Los gases residuales de la caldera salen a través de una pequeña chimenea y se dispersan en el aire.

¿Cómo ayudan los termostatos?

Un sistema básico como este se controla completamente de forma manual, pero la mayoría de las personas tienen sistemas de calefacción con programadores electrónicos conectados que encienden la caldera automáticamente a ciertas horas del día. Una forma alternativa de controlar la caldera es tener un termostato en la pared del comedor. Un termostato es como un termómetro. Cuando la temperatura baja demasiado, el termostato se activa y enciende un circuito eléctrico; Cuando la temperatura aumenta, el termostato apaga el circuito. Entonces, el termostato enciende la caldera cuando la habitación está demasiado fría y la apaga nuevamente cuando la estancia está lo suficientemente caliente.

¿Cómo funcionan los radiadores?

Los radiadores de agua caliente confunden a muchas personas y piensan que pueden funcionar a diferentes temperaturas. Un radiador es solo una tubería de cobre doblada hacia adelante y hacia atrás 10 o 20 veces más o menos para crear una gran superficie a través de la cual el calor puede ingresar a una habitación. Está completamente encendidos o completamente apagados, por su propia naturaleza, no se puede configurar a diferentes temperaturas porque el agua caliente fluye a través de él o no. Con un sistema de calefacción central simple, cada radiador tiene una válvula de tornillo básica en la parte inferior. Si bajas el tornillo, apagas el radiador, la válvula se cierra y el agua caliente fluye directamente a través del tubo inferior, sin pasar por la parte superior del radiador. Gira el tornillo hacia arriba y enciende el radiador, permitiendo que el agua fluya a su alrededor. En este caso, el radiador está encendido.

¿Cómo ayudan las válvulas termostáticas de radiadores?

Las válvulas termostáticas (a veces llamadas TRV) instaladas en los radiadores brindan más control sobre la temperatura en habitaciones individuales de la vivienda y ayudan a reducir la energía que usa la caldera, ahorrando dinero. En lugar de hacer que todos los radiadores de tu hogar trabajen igualmente para tratar de alcanzar la misma temperatura, puedes hacer que tu sala de estar y baño estén más calientes que tus dormitorios (o habitaciones que deseas mantener frescas). 

¿Cómo funcionan las válvulas del radiador? Cuando se enciende la calefacción por primera vez, la caldera se enciende continuamente y cualquier radiador con válvulas enciende el calor rápidamente a su temperatura máxima. Luego, dependiendo de qué tan alto hayas configurado las válvulas del radiador, comienzan a apagarse, por lo que la caldera se dispara con menos frecuencia. Eso reduce la temperatura del agua caliente que fluye a través de los radiadores y los hace sentir algo más fríos.

Hay dos puntos importantes a tener en cuenta sobre las válvulas del radiador. Primero, no es una buena idea colocarlas en una habitación donde tengas tu termostato de pared principal, porque los dos trabajarán para oponerse entre sí: si el termostato de pared apaga la caldera, el termostato de la válvula del radiador intentará volver a encenderla de nuevo, y viceversa. En segundo lugar, si tienes habitaciones contiguas con termostatos a diferentes temperaturas, mantén las puertas cerradas. Si tienes una habitación fría con la válvula cerrada conectada a una habitación cálida con la válvula hacia arriba, el radiador en la habitación cálida también estará trabajando horas extras para calentar la habitación fría.

¿Cómo hacen las calderas combinadas agua caliente?

La mayoría de las calderas de gas también funcionan como calentadores de agua caliente. Algunas calderas calientan el agua que se almacena en un tanque; otras calientan agua según demanda. 

¿Cómo funcionan las calderas combinadas? Por lo general, tienen dos intercambiadores de calor independientes. Uno de ellos lleva una tubería a los radiadores, mientras que la otra lleva una tubería similar al suministro de agua caliente. Cuando abres una llave de agua caliente, abres una válvula que permite que el agua escape. El agua se alimenta a través de una red de tuberías que conducen a la caldera. Cuando la caldera detecta que has abierto el grifo, se enciende y calienta el agua. 

Si se trata de una caldera de calefacción central, generalmente debe detenerse al calentar el agua de la calefacción central mientras se calienta el agua caliente, ya que no puede suministrar suficiente calor para realizar ambos trabajos al mismo tiempo. Es por eso que puedes haber oído decir que algunas calderas se encienden y apagan cuando enciende los grifos, incluso si ya están encendidos para alimentar la calefacción central.

¿Cómo funcionan las calderas de condensación?

Cualquier caldera de gas utiliza para funcionar la combustión, esto significa que quema combustible a base de carbono con oxígeno para producir dióxido de carbono y vapor, provocando unos gases llamados de escape que se expulsan a través de una chimenea. El problema de este método es que mucho calor se termina escapando con los gases. Y esto significa que se está desperdiciando energía, con lo cual estamos perdiendo dinero. 

Existe otro sistema que utilizan las calderas de condensación, donde los gases de combustión pasan a través de un intercambiador de calor, su función es calentar el agua fría que regresa de los radiadores, ayuda a calentarla y reduce el trabajo que la caldera debe hacer. 

Las calderas de condensación son un 90% más eficientes, porque el 90% por ciento de la energía que se encuentra en el gas se convierte en energía para calentar la vivienda o el agua caliente. Este tipo de calderas son más complejas y un poco más caras.

¿Cómo se mide la eficiencia de la caldera?

Algunas partes del mundo tienen escalas codificadas por colores para ayudar a los consumidores a comparar la eficiencia de diferentes marcas y modelos de calderas, y también para tener una idea de cuánto mejor estarían con una nueva caldera que la que ya tienen. Una de estas escalas es la SEDBUK, califica las calderas de A (mejor) a G (peor). Una caldera de condensación moderna obtendría una A; una caldera vieja sería típicamente una G.

• A:> 90%
• B: 86–90%
• C: 82–86%
• D: 78–82%
• E: 74–78%
• F: 70–74%
• G: <70%

Aunque las clasificaciones SEDBUK todavía se usan, esa escala fue reemplazada por otra europea, la ErP (Directiva de productos relacionados con la energía) a partir del 2009 en adelante. Una nueva caldera de condensación obtendría una A o A + en esta escala; una menos eficiente sería más como una C o D.

• A +++: ≥150%
• A ++: ≥125%
• A +: ≥98%
• A: ≥90%
• B: ≥82%
• C: ≥75%
• D: ≥36%
• E: ≥34%
• F: ≥30%
• G: <30%

¿Funciona una caldera Con otro tipo de combustible distintos al gas?

Un sistema de caldera de gas está dividido en la caldera y los radiadores. La caldera es relativamente fácil de cambiar por una de gasoil o eléctrica. Pero lo difícil es poder remplazar los radiadores, porque están llenos de agua y esto significa que se tiene que vaciar el agua tanto de las tuberías como de los radiadores, es lo que se conoce como drenar el sistema. Una vez drenado el sistema los técnicos pueden trabajar en él.

¿Siempre necesitas una bomba?

La mayoría de los sistemas modernos de calefacción central utilizan una bomba eléctrica para alimentar el agua caliente a los radiadores y de regreso a la caldera; se les conoce como bombeados. Un diseño más simple y antiguo, llamado sistema alimentado por gravedad, utiliza la fuerza de gravedad y convección para mover el agua alrededor del circuito (el agua caliente tiene menor densidad que el frío, por lo que tiende a subir las tuberías, al igual que el aire caliente se eleva por encima de un radiador).

Por lo general, los sistemas alimentados por gravedad tienen un tanque de agua fría en el suelo superior de una casa (o en el ático), una caldera en la planta baja y un cilindro de agua caliente colocado entre ellos que suministra agua caliente a los grifos (grifos). Como su nombre indica, los sistemas semi-bombeados utilizan una mezcla de gravedad y bombeo eléctrico.