Calentador de agua a gas : un dispositivo para calentar agua debido a la energía de la combustión de gas con el fin de su uso posterior con fines tecnológicos, económicos, sanitarios y domésticos. Tanto el gas natural como el gas licuado (cilindro) se pueden utilizar como combustible .
Según el dispositivo, los calentadores de agua a gas se dividen en flujo y almacenamiento. Un calentador de agua instantáneo montado en la pared a menudo se llama géiser . En la vida cotidiana, los calentadores de agua de almacenamiento a menudo se denominan calderas o titanes .
La principal ventaja de los calentadores de agua a gas es el uso de gas natural , que puede ser el combustible más económico.
Los primeros calentadores de agua a gas que fluyen aparecieron en Alemania en 1892 [1] . Su inventor fue Hugo Junkers , quien patentó el calentador, el prototipo de la columna de gas moderna. En 1895, Junkers abre la empresa Junkers & Co en Dessau, que produce los primeros calentadores de agua a gas del mundo. En 1894, otro inventor alemán, Johann Vaillant, desarrolló un intercambiador de calor tubular y después de un tiempo comenzó a producir sus propios calentadores de agua instantáneos a gas.
En Rusia, los calentadores de agua a gas montados en la pared son los más comunes: calentadores de agua a gas. Aparecieron durante la gasificación de las ciudades con el inicio de la construcción masiva de viviendas, en las que el baño se convirtió en un elemento indispensable de un apartamento de la ciudad, y se instalaron cuando era imposible conectar la casa a un suministro centralizado de agua caliente . La producción en masa de calentadores de agua a gas en la URSS comenzó en 1956. KGI-56 y la serie HSV se convirtieron en modelos comunes de columnas. La columna KGI-56 se produjo en la planta de Iskra Moscú y estaba equipada con dos palancas de control en el panel frontal [2] . Las columnas de la serie HSV se produjeron en la planta de Leningrado "Gazapparat" [3] . Para controlar la columna en el panel frontal había una perilla giratoria. Desde la década de 1980, las columnas se han equipado con válvulas de solenoide que evitan la fuga de gas cuando se apaga el encendedor.
Muy a menudo, los géiseres se encuentran en Jruschov y principios de Brezhnevka, en su mayoría de cinco pisos. A menudo, las columnas también se pueden encontrar en stalinkas , donde se instalaron en lugar de calderas de combustible sólido ("titanes") . En total, en Rusia se han instalado alrededor de 8 millones de calentadores de agua a gas [4] . En Moscú , hay pocas casas de este tipo, algunas han sido demolidas, mientras que otras han sido transferidas al suministro de agua caliente .
Recientemente se han instalado calentadores de agua a gas en viviendas con suministro central de agua caliente, ya que el agua caliente muchas veces está cortada o es de mala calidad, y el precio del agua caliente es mucho más elevado que el del agua fría.
Un calentador de agua a gas que fluye está diseñado para el calentamiento instantáneo de agua. Los calentadores de agua de este tipo no tienen tanque y el agua se calienta según un esquema de flujo directo. El calentador de agua contiene un intercambiador de calor de placas a través del cual pasa un tubo de agua. El intercambiador de calor suele estar hecho de cobre. Los quemadores de gas se encuentran debajo del intercambiador de calor. Durante el funcionamiento del calentador de agua, el calor del gas en combustión calienta las placas del intercambiador de calor y, a partir de ellas, el tubo de agua. Encima del intercambiador de calor hay un colector de gases de escape que recoge los productos de la combustión y los dirige a la chimenea.
En modelos económicos obsoletos y modernos, el quemador se enciende automáticamente a partir de una mecha de gas que arde constantemente, encendida por un fósforo o un elemento piezoeléctrico. Los modelos más avanzados utilizan encendido eléctrico automático. La electrónica puede ser alimentada por baterías, la red eléctrica o un mini-turbogenerador incorporado impulsado por el agua que fluye a través del calentador de agua. En modelos simples, la temperatura del agua se controla manualmente ajustando la fuerza de combustión de la llama. En modelos simples, la fuerza de combustión de la llama no depende del caudal de agua y, en consecuencia, cuando cambia el caudal de agua, cambia la temperatura del agua. En modelos más complejos, se utilizan sistemas de modulación de llama: tales calentadores de agua cambian la fuerza de combustión de la llama según el flujo de agua. Los sistemas de modulación de llama pueden ser controlados mecánica o electrónicamente.
Los calentadores de agua pueden tener una cámara de combustión abierta o cerrada. En los calentadores de agua tradicionales con cámara de combustión abierta, el aire se toma de la habitación. Los calentadores de agua potentes, diseñados para un funcionamiento continuo, requieren ventilación forzada para su funcionamiento. Un calentador de agua con cámara de combustión cerrada utiliza el aire suministrado a través del conducto de suministro de aire de la calle.
De acuerdo con el método de eliminación de productos de combustión de gas, los calentadores de agua se dividen en atmosféricos y turboalimentados. En los calentadores de agua atmosféricos a gas, los productos de la combustión se eliminan a través de una chimenea de tiro natural . En los calentadores de agua a gas turboalimentados, el tiro es forzado por un ventilador. Tal calentador de agua está diseñado para usarse en casos donde no hay chimenea y su construcción es imposible. Un calentador de agua turboalimentado puede usar una chimenea sin tiro natural, por ejemplo, una chimenea horizontal que conduce al exterior a través de una pared lateral. Los calentadores de agua turboalimentados se dividen en turboalimentados y "semi-turboalimentados". En un calentador de agua semiturbo, el ventilador solo sirve para eliminar los productos de la combustión y se toma el aire de la habitación. El calentador de agua turboalimentado tiene una cámara de combustión cerrada. Los calentadores de agua con turbocompresor pueden usar una chimenea coaxial, en la que los productos de combustión de gas se eliminan a través de la tubería interior y el aire se toma a través de la tubería exterior exterior.
Además, hay calentadores de agua a gas sin chimenea, en los que los productos de combustión se eliminan a la atmósfera de la habitación, como una estufa de gas , por ejemplo, NEVA-3001 [5] . Dichos calentadores de agua tienen poca potencia, requieren ventilación obligatoria de la habitación durante el funcionamiento y, en ausencia de ventilación, pueden presentar un riesgo de intoxicación por productos de combustión.
Todos los calentadores de agua modernos están equipados con automatización de protección, incluido el control de llama y un sensor de tiro. Cuando se apaga la llama del encendedor o quemadores y no hay tiro en la chimenea, se corta el suministro de gas.
Además de las columnas, existen calderas de calefacción a gas con circuito de agua caliente. Dichos dispositivos generalmente se instalan en casas y edificios individuales con un sistema de calefacción de gas natural autónomo. El agua caliente se calienta en calderas de doble circuito en un intercambiador de calor agua-agua con agua del circuito de calefacción que, a su vez, se calienta con gas.
La popularidad de los calentadores de agua a gas se debe al hecho de que, con su tamaño compacto, le permiten calentar rápidamente una cantidad suficiente de agua. Un géiser, capaz de proporcionar dos puntos de toma de agua al mismo tiempo, tiene una capacidad de aproximadamente 24 kW, un punto: 18-19 kW. También hay potentes calentadores de agua a gas (alrededor de 40 kW) que pueden proporcionar agua caliente a una espaciosa casa individual ( cabaña ) con muchos puntos de extracción. Como regla general, la potencia de las líneas de gas de la ciudad es suficiente para el funcionamiento de las columnas. En comparación, los calentadores de agua eléctricos instantáneos de potencia similar requieren una entrada de energía separada para su funcionamiento, lo cual es costoso y no siempre es posible, ya que las redes eléctricas en casas antiguas no están diseñadas para tal consumo de energía. Los termos eléctricos acumulativos pueden funcionar desde una red doméstica, pero tienen grandes dimensiones, tiempo de calentamiento y una cantidad limitada de agua. Los géiseres se comparan favorablemente con los calentadores de agua de almacenamiento en su pequeño tamaño. La columna es comparable en tamaño a un pequeño calentador de agua de 30 litros y puede suministrar agua caliente inmediatamente después de encenderla en volúmenes ilimitados.
El gas natural principal suele ser más barato que la electricidad, por lo que un calentador de agua a gas es más económico que los calentadores de agua eléctricos. En las ciudades de la parte europea de Rusia, el agua caliente obtenida de un géiser es más barata que la suministrada a través de un sistema central de suministro de agua caliente [4] .
La instalación de un géiser es mucho más complicada y costosa que un calentador de agua eléctrico y requiere un permiso oficial. La instalación de calentadores de agua a gas debe ser realizada solo por especialistas calificados; está prohibida la autoinstalación.
Necesita mantenimiento y reparación.
Para el funcionamiento de la columna de gas, se requiere un suministro de gas de potencia suficiente. En casas equipadas solo con estufas de gas, la capacidad de las redes de gas puede no ser suficiente para operar el calentador de agua.
Los calentadores de agua a gas requieren una chimenea para eliminar de forma segura los productos de combustión y suficiente suministro de aire. La relación entre los volúmenes de suministro de aire y el volumen de gas natural quemado puede estimarse aproximadamente en 10:1. Las columnas atmosféricas con cámara de combustión abierta requieren un equipo de chimenea de tiro natural. En los apartamentos que no están en los pisos superiores, dicha chimenea solo se puede construir a lo largo de la pared exterior de la casa. La construcción de una chimenea exterior es costosa y puede prohibirse porque estropea el aspecto arquitectónico de la casa. Las columnas turboalimentadas están privadas de esta deficiencia. Sin embargo, su instalación también requiere hacer un agujero en la pared exterior de la casa para quitar la chimenea.
La principal desventaja de un calentador de agua a gas es su gran peligro potencial. Los más peligrosos son los géiseres viejos que no tienen automatización de protección. Los gases combustibles (tanto naturales como licuados ) que se utilizan para operar las columnas son inflamables y explosivos, así como venenosos para respirar. Un calentador de agua a gas que no funciona bien puede provocar una explosión de gas con la posterior destrucción de un edificio residencial. En caso de violación del intercambio de aire (suministro insuficiente o tiro deficiente en la chimenea), parte de los productos de combustión pueden permanecer en la habitación. Esto puede conducir al envenenamiento por monóxido de carbono de las personas .
Según la empresa "NDV-Nedvizhimost", el 70% de los compradores se niegan a comprar apartamentos equipados con un géiser. El costo de un apartamento con géiser puede ser hasta un 15% más bajo en comparación con un apartamento similar sin géiser. [6]
Los calentadores de agua acumulativos a gas ( calderas ) tienen un diseño similar a los calentadores de agua eléctricos de almacenamiento , y se diferencian únicamente en que usan gas en lugar de electricidad para calentar el agua. Los accionamientos volumétricos, costosos y menos convenientes solo se necesitan cuando hay una línea de suministro de gas débil. En Rusia, tales dispositivos prácticamente no se encuentran.