El agua caliente, al igual que la calefacción, forma parte de esas «comodidades» sin las cuales es impensable la noción de un hogar confortable. En las casas adosadas de varios pisos, se percibe como algo imprescindible. El héroe de una famosa anécdota podía bañarse en un río en verano, y cuando le preguntaban «Y en invierno?» responder «Hay mucho de este invierno!». Para los habitantes de la ciudad, incluso unas pocas semanas en verano, cuando el suministro centralizado de agua caliente se interrumpe para su mantenimiento, puede causar algunas molestias. Hay varias salidas. Puedes visitar a alguien y ducharte al mismo tiempo o comprar un pequeño calentador de agua, o, si es posible, ir al campo, a la casa de campo. Pero el calentador de agua seguro que también es útil allí.
Los que viven permanentemente en el campo tienen que lidiar con los problemas de ACS y calefacción individualmente en cada casa. A veces, ambas tareas pueden resolverse instalando una caldera común, pero en otros casos puede ser más sensato «separar» los dos sistemas. En las ciudades y pueblos más pequeños, también existe la variante en la que la calefacción está centralizada y el ACS se suministra individualmente.
En general, se puede decir que un calentador de agua es un aparato que puede ser útil para cualquiera, desde los habitantes de la ciudad hasta el propietario de una cómoda casa unifamiliar.
Casi todos los calentadores de agua modernos funcionan con electricidad o con gas.
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Calentadores de agua eléctricos
La calefacción eléctrica es la solución más conveniente en términos de simplicidad de diseño. Y, como suele ocurrir, el más caro. Sin embargo, las ventajas de los sistemas de calentamiento de agua eléctricos superan a los inconvenientes, y en muchos casos es mejor conformarse con ellos. Las unidades compactas y económicas son una de las ventajas. Se dividen en dos tipos: de flujo y de almacenamiento.
Calentadores eléctricos de agua instantáneos. La construcción de estos modelos es simple: en el interior de la carcasa se encuentra la unidad de calentamiento uno o más elementos de calentamiento en el bulbo o una carcasa de fluoroplástico resistente al calor, dentro de la cual los elementos de calentamiento de alambre sin aislamiento , los dispositivos de control y seguridad. Se dividen en versiones no presurizadas y presurizadas.
El primer tipo tiene una entrada de agua fría donde se cierra el agua. Estos modelos se utilizan sobre todo en un único punto de extracción. Su rendimiento es relativamente bajo y muchos se suministran con una alcachofa de ducha o un grifo.
En el ámbito doméstico, este tipo de modelos se utilizan en villas o en momentos de corte planificado del suministro de agua caliente centralizado. Además, estos calentadores son adecuados para suministrar agua caliente a habitaciones individuales por ejemplo, lavabos y duchas dentro de las empresas, por ejemplo, cuando no tiene sentido instalar una tubería de agua caliente sanitaria independiente.
Los modelos de alta presión están diseñados para su conexión permanente a la red principal de suministro de agua a presión. Suelen ser calentadores más grandes que pueden abastecer varios grifos al mismo tiempo o una corriente comparable a la de un sistema de suministro de agua centralizado, como en una ciudad. En principio, un calentador de agua a presión puede utilizarse sin presión, pero no a la inversa: su capacidad interna no está diseñada para una presión elevada.
Los calentadores de agua eléctricos se dividen en dispositivos con control mecánico hidráulico y electrónico, para garantizar el encendido y el apagado en el momento adecuado. Los «mecánicos» activan los elementos calefactores normalmente todos juntos , en función de un cambio de posición del diafragma, que tiene un accionamiento mecánico y un bloque de contacto.
Los circuitos de control electrónico más sofisticados encienden los elementos de calefacción gradualmente en función del caudal, la temperatura y la presión del agua. Esto ahorra energía y agua, y garantiza una temperatura de salida del agua estable. Estos modelos son mucho más caros. Se trata principalmente de grandes calentadores con varios puntos de extracción.
El panel de control del calentador puede ser mecánico con un actuador directo en la unidad de control de potencia o de flujo o electrónico con botones táctiles y una pantalla . Pero aquí es lo mismo: ‘mecánico’ es más barato, ‘eléctrico’ te da más opciones.
Ventajas y desventajas del calentador de paso
Las principales ventajas de los cilindros son sus reducidas dimensiones y su bajo peso, lo que simplifica la instalación. También son útiles en los casos en que el punto de extracción se utiliza sólo ocasionalmente.
La energía sólo se consume cuando el agua pasa por el calentador. Casi todo lo que se calienta, se consume inmediatamente el volumen de líquido no gastado en las tuberías de los calentadores de agua a presión es pequeño, las pérdidas de calor de todo tipo también son insignificantes .
La principal limitación en su uso está relacionada con el consumo de energía eléctrica. La potencia de estos modelos oscila entre 2,5 y 8-10 kW para la conexión monofásica y hasta 30 kW para la trifásica, pero suele ser difícil obtener esa potencia en los hogares normales.
Es poco probable que el cableado eléctrico de la casa tenga una capacidad de más de 5 a 6 kW incluso menos en las casas más antiguas , y esto es claramente insuficiente para calentar una gran cantidad de agua al instante.
Por lo tanto, antes de elegir, es necesario aclarar la potencia máxima para sus propias condiciones. Lo más fácil es comprobarlo con el proveedor de electricidad. Lo más probable es que tenga que sustituir el cable o llevar uno nuevo hasta el punto de instalación del calentador.
La segunda cuestión suele estar relacionada con la potencia, o más exactamente con la diferencia de temperatura entre el lado de entrada y el de salida. El agua fría que sale del sistema de agua en invierno y en verano tiene una temperatura diferente, y la diferencia puede llegar a los 10-15 °C. Esto significa que un calentador que funciona con éxito en verano puede simplemente «fallar» en invierno.
Muchas empresas dan una capacidad aproximada de agua caliente en l/min en sus breves descripciones, pero para una selección más precisa hay que tener en cuenta también el valor At delta te puede escribirse con mayúscula AT o con minúscula en la ficha técnica del calentador , es decir. e. Diferencia de temperatura de entrada y salida declarada. Este valor suele estar disponible en la documentación del aparato, aunque también puede calcularse a partir de la potencia del calentador y del consumo de agua.
Por ejemplo, para calentar 100 litros de agua a 30 grados durante una hora, necesitamos un calentador de agua con resistencia con una potencia de algo más de 3,5 kilovatios se desprecia la pérdida de calor y también se supone que la tensión en la red corresponde a la declarada . La relación es casi lineal, se puede «jugar» con cualquier parámetro.
Por ejemplo, esto se traduce en unos 1,6 litros de agua calentada de 5 °C a 33 °C por minuto condiciones de invierno . Por decirlo claramente, eso no es mucho, pero si necesitas calentar 10 grados por ejemplo, de 20 a 30 °C, como en verano , eso son 5 litros por minuto.
Está claro que en verano puedes ducharte con este tipo de calefactor, pero en invierno – difícilmente, necesitas cambiar algo, muy probablemente, para aumentar la potencia. Los pequeños calentadores eléctricos de flujo primario hasta 6-8 kW son los más adecuados para el uso en verano. Los modelos más grandes también son adecuados para el funcionamiento durante todo el día y para su uso con varias salidas simultáneas.
Calentadores eléctricos
Pueden proporcionar un volumen suficientemente grande de agua caliente por unidad de tiempo, a diferencia de los calentadores de agua de paso.
Los modelos domésticos no necesitan un recableado especial: son totalmente capaces de funcionar con la red eléctrica normal, sólo algunos de ellos pueden si se desea conectarse a la red trifásica, lo que permite utilizar más potencia y, por tanto, calentar más rápidamente el agua. Sin embargo, los aparatos con estas opciones son más caros.
Para conectar un acumulador de agua monofásico, los requisitos son mínimos. También pueden utilizarse con una red de distribución eléctrica relativamente «débil». El agua del depósito se calienta durante un tiempo determinado y se consume según las necesidades.
La capacidad del depósito de los calentadores de agua de acumulación oscila entre 5 y 500 litros y más .
El tipo más común es un tanque de 30 a 200 litros de volumen. Una capacidad menor no sería suficiente para un uso continuo pero sí para un fregadero de cocina, por ejemplo ; una capacidad mayor sería demasiado grande para un uso doméstico.
La mayoría de los modelos se montan en la pared; sólo los calentadores «grandes» se montan en el suelo. Los calefactores de pared se diferencian por el tipo de instalación: horizontal o vertical, aunque algunos modelos permiten ambas.
Los acumuladores eléctricos, al igual que las calefacciones eléctricas, pueden estar sin presión.e. Estos van desde el tipo abierto hasta el tipo presurizado que puede instalarse en un sistema presurizado.
En el caso de los calentadores sin presión, el agua fría que entra en el depósito desplaza el agua caliente que sale del mismo a través de un mezclador especial. Estos modelos sólo son adecuados para un único punto de extracción y suelen tener un volumen de depósito reducido. Los calentadores de agua cerrados más populares también son adecuados para el calentamiento de ACS en varios lugares.
Materiales
El revestimiento de acero esmaltado o de arcilla vitrificada protege el recipiente de acero de la corrosión. Dado que los depósitos están sometidos a grandes cargas térmicas, el esmalte debe ser lo suficientemente flexible y tener un coeficiente de dilatación térmica similar idealmente el mismo al del material del depósito para evitar la posibilidad de que se agriete.
Los fabricantes pueden utilizar diferentes esmaltes y aplicarlos con distintos métodos. La construcción del depósito en acero inoxidable es algo más rara, a veces también con un revestimiento protector adicional. Los calentadores de menor capacidad utilizan cobre o plástico.
Por supuesto, el material del tanque debe ser químicamente inerte para no «estropear el agua». Tanto el recubrimiento de esmalte como el acero inoxidable «de calidad alimentaria» cumplen estos requisitos, pero hay matices.
Los aparatos con recipientes esmaltados pueden desarrollar agujeros y defectos en la capa de esmalte con el paso del tiempo. A pesar de ello, el calentador durará mucho tiempo. Sin embargo, esto requiere la comprobación y la sustitución oportuna del ánodo de seguridad de magnesio que se incluye en cada calentador de agua esmaltado y que neutraliza el proceso de corrosión oxidación aplicando una corriente opuesta.
El exceso de electrones resultante tensión catódica en la zona dañada desplaza la diferencia de potencial entre el ánodo y el cátodo depósito y provoca la corrosión. El ánodo, que desprende electrones, está conectado al depósito interior de acero. Una corriente fluye desde el ánodo hasta la zona posiblemente dañada. Esta corriente anódica, que resulta de la degradación del material más activo Mg , evita la corrosión en la zona dañada.
En el acero inoxidable, las fugas suelen producirse en las soldaduras. La soldadura modifica la composición del acero inoxidable en las soldaduras y reduce la resistencia a la corrosión. Es poco probable que se pueda evaluar visualmente el estado del tanque de acero inoxidable.
Es imposible determinar la calidad del acero inoxidable utilizado en el depósito sin un análisis especial. En los modelos más baratos, el ahorro puede deberse al abaratamiento del material, la rotura y la simplificación de las técnicas de soldadura. Es «invisible» de todos modos, y aquí es donde el fabricante sin escrúpulos está dispuesto a ahorrar dinero.
La vida útil de todo el calentador depende de la calidad del acero inoxidable; no tiene sentido repararlo en caso de fuga. Muchos de los principales fabricantes ofrecen entre 5 y 10 años de garantía para los depósitos otros componentes de los calentadores de agua tienen una garantía menor .
Los elementos calefactores suelen ser de diferentes formas, a veces encerrados en una bombilla esmaltada especial para minimizar las llamas desnudas. El número normal de estos es uno o dos.
Para el funcionamiento normal económico se utiliza una sola resistencia, pero si se requiere un calentamiento rápido, también se puede conectar una segunda resistencia. Si se utilizan dos potencias diferentes, es posible tener tres etapas de calentamiento.
En el interior del tanque, también se encuentra el mencionado ánodo. Para evitar que la corriente anódica pase a los componentes del depósito, como la resistencia y el intercambiador de calor, estos últimos están equipados con aislantes.
Además, para que el ánodo no se desperdicie, se utiliza una solución técnica que equilibra esta protección: la resistencia de compensación. Esta resistencia equilibra los potenciales y permite que el ánodo de magnesio proteja sólo el interior del depósito
El ánodo debe cambiarse de vez en cuando. La frecuencia depende de las dimensiones masa del ánodo, la dureza del agua y la intensidad de uso. En general, se recomienda comprobar el estado del ánodo y de las paredes del depósito una vez al año. «Ánodo activo», que requiere una fuente de alimentación pero no es consumible, se utiliza para los modelos domésticos, pero se usa raramente.
Los elementos calefactores, el ánodo y el sensor del termostato suelen estar montados en una brida común, que se fija en el fondo del depósito en el caso de la versión vertical . El extremo del tubo guía es corto. El calentador de entrada toma el agua calentada desde arriba. En la versión horizontal, el tubo de aspiración se dobla de forma que su extremo se apoya en la parte superior del contenedor. Si se permiten ambas opciones de instalación, el extremo del tubo se inserta «en la esquina».
Los calentadores planos tienen dos depósitos conectados por una serie de tubos de rebose horizontales. El agua se toma del fondo del primer tanque y se toma del segundo tanque en la parte superior.
Con un caudal elevado en comparación con el volumen del depósito, el agua fría entrante se mezcla más uniformemente con el agua caliente restante.
Hay una capa de espuma de poliuretano aislante entre el depósito interior y la carcasa, que llena todo el espacio entre el depósito interior y la carcasa exterior del calentador de agua.
Una capa de unos pocos centímetros de espesor es, en principio, suficiente para mantener el calor durante mucho tiempo.
Las carcasas de los calentadores suelen ser de acero con recubrimiento de polvo. Las carcasas suelen ser de acero inoxidable por «belleza». Las secciones transversales de los recintos pueden ser cuadradas, rectangulares, redondas y angulares.
Qué hay en el interior?
Cada calentador incluye un termostato, un sensor de sobrecalentamiento limitador del termostato , así como un componente externo muy importante -un grupo de seguridad, a veces-, un termómetro de aguja adicional su propósito es más estético que práctico y, por supuesto, el panel de control. Los modelos simples tienen un interruptor electrónico y un regulador de temperatura en el panel; esto sería suficiente para el funcionamiento del calentador. Los modelos más sofisticados disponen de un panel de control táctil con pantalla LCD o LED que permite al usuario controlar todos los modos de funcionamiento del aparato. He aquí algunas de ellas:
– Función de límite de temperatura: la temperatura requerida puede ajustarse en cualquier momento. Algunos modelos tienen una precisión de 1 °C;
– Calentamiento rápido a plena potencia con sólo pulsar un botón;
– El programa de calefacción puede ajustarse por temporizador, de día o de noche;
– Bajar la temperatura del agua en caso de desuso prolongado para ahorrar energía y recursos;
– conexión periódica de la calefacción a alta temperatura con fines de desinfección;
– Modo de limitación de la temperatura para calentar en el rango de 40-60 «Q
– modo de bloqueo para niños
Hay otros modos disponibles de diferentes fabricantes. Algunos calefactores pueden ser controlados a distancia, o incluso a distancia. Cada una de estas funciones puede aumentar el confort de funcionamiento directa o indirectamente, y la mayoría también reduce el consumo de energía por supuesto, esto no tiene nada que ver con el modo de calefacción mínima instantánea . Actualmente, la «evolución» de los calentadores de agua va principalmente en esta dirección: no se han podido inventar soluciones técnicas fundamentalmente nuevas y competitivas en la «parte mecánica», pero el potencial de la electrónica es bastante alto.
Alambique: flujo o almacenamiento?
Cabe recordar que ambos tipos de calentadores utilizan la misma cantidad de electricidad para calentar la misma cantidad de agua. Sólo el filtro de paso necesita mucha cantidad, mientras que el filtro de almacenamiento la necesita gradualmente. «Las desventajas de los acumuladores de calor son el precio más elevado, las grandes barreras de gas y la imposibilidad de obtener rápidamente agua caliente hay que esperar a que se caliente .
La pérdida de calor del acumulador será mayor y, si se utiliza con poca frecuencia, también tendrá que aceptar el hecho de que el agua calentada se enfríe en el depósito sin rumbo. Una pequeña advertencia: si se utilizan contadores de tarifas múltiples, se puede programar un calentador de agua con temporizador incorporado para que caliente el agua por la noche, y el coste de la calefacción se reducirá considerablemente.
En realidad, ésta es la principal diferencia operativa: para un uso periódico es más apropiado el modelo de paso si el cableado lo permite . Son más cómodos y baratos de instalar de forma permanente que un cilindro de almacenamiento. La capacidad y el volumen del depósito deben seleccionarse en función de sus propias necesidades.
Calentadores de agua a gas
Al igual que los eléctricos, pueden ser instantáneos o de acumulación, pero en cualquier caso – se incorporan a un sistema de ACS normal, es decir. e. están presurizados. No entraremos aquí en los numerosos detalles de construcción de estos calentadores. No difieren mucho de las calderas utilizadas para la calefacción de espacios.
La mayoría de los calentadores de agua a gas del mercado están equipados con una cámara de combustión abierta y son «tradicionales» de convección y también de flujo. La razón.
La mayor parte del mercado potencial de este tipo de calefactores está representado por viviendas de diseño y construcción larga que disponen de calefacción central, suministro de gas, sin sistema de agua caliente compartido y con una chimenea en funcionamiento.
De hecho, se propone que los nuevos aparatos sustituyan a los calentadores de gas instalados anteriormente, que también tienen cámaras de combustión abiertas. En general, no tiene mucho sentido hacer grandes modificaciones en la habitación y no hay mucho espacio para instalar el tanque de almacenamiento.
Por supuesto, esto no significa que no existan modelos con cámara de combustión cerrada o depósitos de almacenamiento. Son mucho más pequeños que las necesidades de un apartamento o una casa pequeña. En cuanto a las calderas de condensación, utilizarlas sólo para el calentamiento del agua sanitaria es poco probable que resulte rentable: son demasiado caras. Estos calentadores están disponibles, pero están destinados a aplicaciones industriales.
Calentadores de agua instantáneos a gas
La potencia máxima normal disponible en el sector doméstico es de 15 a 30 kW. Son suficientes para varios puntos de agua caliente adicionales, t.e. Estos modelos cubren totalmente las necesidades de un piso o una casa pequeña.
Estos calefactores se suelen clasificar principalmente por la forma en que se enchufa el calefactor. El más sencillo – con encendido piezoeléctrico desde el botón.
Calentadores ligeramente más caros, pero más cómodos, con encendido eléctrico. Es automático y utiliza un par de pilas como fuente de energía. También hay algunos motores que no requieren baterías: tienen un pequeño generador de hidrógeno que genera la energía utilizando el flujo de agua.
Cabe destacar que los tres tipos de calentadores cámara de combustión abierta son energéticamente independientes. Para los modelos con cámara cerrada y ventilador incorporado, se requiere una conexión a la red eléctrica.
Calentadores de agua a gas por acumulación
Como siempre, su parámetro más importante – el volumen del tanque, que puede variar de 50 a 300 litros, los modelos más pequeños se montan generalmente en una pared, el más grande – por supuesto, de pie. Potencia máxima de calefacción: entre 5 y 10 kW.
Aunque los calentadores de paso se utilizan principalmente en los pisos, tiene más sentido instalarlos en las casas unifamiliares del campo.
Su relativa baja popularidad se explica por el hecho de que es difícil encontrar una casa de campo en la que la calefacción y el agua caliente tengan que implementarse por separado. Es más fácil organizar un sistema conjunto con una sola caldera. Aunque las opciones son diferentes, y en el campo, a veces se pueden encontrar casas con un sistema de calefacción centralizado. Por otra parte, si los puntos de extracción están más alejados de la sala de calderas del hogar, puede ser más sencillo instalar el calentador cerca de ellos.
Las ventajas y desventajas de los calentadores de gas de flujo y de almacenamiento son similares a las de los calentadores eléctricos, sólo que, por supuesto, no se trata de la energía eléctrica asignada.
Calderas mixtas
Aunque estos modelos no están incluidos en las reseñas de este número, vale la pena mencionarlos. Estos calentadores de agua, también llamados calentadores de agua indirectos, reciben su energía de fuentes externas. Constan de un depósito con serpentines tubulares instalados en su interior, por los que circula el medio de calefacción.
Normalmente, el calentamiento principal del agua lo proporciona el sistema de calefacción estacionario, es decir.e. Todo tipo de calderas o bombas de calor. La mayoría de estas calderas también tienen una bobina de calefacción que se enciende cuando el caudal es elevado o cuando el sistema se pone en marcha después de una pausa.
Hay más soluciones interesantes. Necesitamos energía para calentar el agua, lo que significa que al final tenemos que pagar por ella. La forma más fácil de ahorrar es utilizar colectores solares.
El calentamiento solar del agua es el más barato; los costes serán únicamente los de la circulación entre la caldera y los colectores aunque algunos sistemas no necesitan bomba y el funcionamiento de la electrónica.
Se supone que un panel solar con una superficie de unos 2 m por metro cuadrado puede cubrir adecuadamente el área del panel solar no es suficiente para proporcionar la cantidad de agua caliente necesaria para una o dos personas en el hogar medio. El resto puede ser proporcionado por el sistema de calefacción o por un elemento de calefacción central. Hay muchas variantes.
Los colectores solares están disponibles como sistema individual -sin conexión al sistema de calefacción- o como combinación de ambos. La principal desventaja es el coste inicial relativamente alto de estos sistemas, pero se amortizan más adelante.
¿Cómo funciona este calentador de agua personal? ¿Es fácil de usar? ¿Cuánto tiempo tarda en calentar el agua? ¿Es seguro llevarlo en un viaje?