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Calentadores de gas ¿Cómo funcionan y qué caudal necesitas?

El agua caliente sanitaria es una demanda de confort que existe en prácticamente la totalidad de las viviendas. Para cubrirla podemos emplear multitud de tecnologías y sistemas que encontramos en el mercado. Pensamos en sistemas que producen ACS a partir de la combustión de un gas (calderas y calentadores de agua), a partir del calentamiento producido por una resistencia eléctrica (termos eléctricos) o utilizando el principio del ciclo termodinámico de Carnot (bombas de calor).

Los sistemas de combustión presentan la ventaja de que, correctamente calculados y dimensionados, permiten satisfacer la demanda de ACS de forma instantánea sin necesidad de disponer de un volumen de agua almacenada como ocurre con otras tecnologías. Dentro de estos sistemas de combustión, los calentadores de gas presentan la ventaja de ser una solución que cubre esa demanda de ACS en cierta tipología de viviendas, con una sencilla instalación y manejo del equipo. Además, pueden funcionar con diversos tipos de gas (natural, propano, biogás o hidrógeno en un futuro).

Como se ha comentado, un calentador de gas produce ACS de forma instantánea según el siguiente principio de funcionamiento (nos apoyamos en la leyenda del punto siguiente). Al abrir el grifo de agua caliente en nuestro baño o cocina, permitimos el paso de agua fría de red dentro del calentador. El sensor de flujo dentro del calentador (8) detecta esta circulación de agua, con lo que automáticamente se enciende el quemador (7) abriendo también la válvula de gas (1), produciéndose la combustión y calentando el agua de forma indirecta gracias al intercambiador de calor (6). Una vez cerremos el grifo porque hemos satisfecho la demanda, el quemador se apaga cerrando también el paso de gas.

Funcionamiento de un calentador de gas

Partes de un calentador de gas

Ya se han avanzado algunas partes del calentador en el punto anterior. Vamos a entrar en más detalle a continuación sobre la composición de este tipo de equipos.

En la imagen siguiente se presenta el despiece de un calentador de cámara estanca de bajo NOX, por ser una de las soluciones más representativas en el mercado.

Partes que componen un calentador de gas

Más allá del funcionamiento antes comentado, el calentador dispone de una regulación por temperatura con un mando electrónico en el exterior del equipo, asociado generalmente a un display de tipo digital o analógico que permite visualizar la temperatura seleccionada (en un rango de unos 35 a 60 ⁰C). Este control va asociado a una sonda de temperatura interna (3) que ajusta el funcionamiento del quemador del calentador. También se incluye una seguridad adicional en cuanto a la temperatura máxima de salida del agua del equipo, controlada mediante un termostato de seguridad (2), que apaga el conjunto en caso de superarse el valor de tarado de este elemento. En algunos equipos existe también la posibilidad de instalar un kit solar, que permite controlar la temperatura de entrada del agua al calentador si esta viene precalentada por un captador solar térmico. En ese caso, permitiría la circulación de agua, encendiendo o no el quemador en función de la temperatura de entrada.

Otras seguridades relacionadas, en este caso con el gas, son el electrodo de encendido y el de detección de llama (4). El segundo, también llamado de ionización, se asegura de permitir el paso de gas en la válvula solo si hay presencia de llama (para evitar peligrosas entradas de gas con el quemador parado).

Finalmente, en los calentadores de tipo estanco, tenemos un ventilador (5) que se asegura de permitir una correcta aportación de aire del exterior para realizar la combustión, así como de extraer los productos de la combustión fuera de la vivienda. Esto puede hacerse conectando chimeneas de tipo coaxial o biflujo según las necesidades de la instalación.

Los calentadores de tipo atmosférico no tendrían este ventilador. Más allá de cuestiones normativas que comentaremos en el punto siguiente, los calentadores estancos presentan un mejor rendimiento y una mayor seguridad en comparación con los calentadores de tipo atmosférico.

Requisitos de instalación de un calentador de gas. Normativa asociada

La instalación de un calentador de gas, técnicamente hablando, es relativamente sencilla. Solo se requiere conectar el equipo a la entrada de agua fría y a la salida de agua caliente, al suministro de gas y la alimentación eléctrica.

Otra cuestión son los cambios normativos que han ido ocurriendo en los últimos años sobre la permisibilidad o no de los calentadores de tipo atmosférico. La necesidad de uso de calentadores de cámara estanca requiere la utilización de conductos coaxiales o biflujo para tener una correcta aportación de aire y extracción de humos del calentador. Esto en ocasiones complica en parte la instalación por la necesidad de espacio adicional requerido para estos conductos.

En este punto vamos a comentar brevemente la situación legal actual en cuanto al uso de los calentadores de tipo atmosférico. Aunque la versión del RITE según la modificación del RD 238/2013 prohibía el uso de calentadores de tipo atmosférico (planteando una moratoria de 5 años desde la publicación de ese Real Decreto), la reciente actualización del RITE según RD 178/2021 vuelve a permitir la instalación de calentadores de tipo atmosférico, eso sí, con ubicación exclusiva en el exterior o en locales que cumplan los requisitos establecidos para salas de máquinas.  Este uso en el exterior de calentadores de tipo atmosférico puede facilitar mucho algunas acciones de rehabilitación de equipos, que serían costosas en términos técnicos y económicos si se utilizarán otras tecnologías de producción de ACS.

Recordar también que, en términos de fabricación, los calentadores han de cumplir los requisitos que marca la Directiva de Ecodiseño ErP (según Reglamento Delegado UE 814/2013), tanto a nivel de eficiencia mínima según indica el Lote 2 del citado Reglamento, como a nivel de emisiones de NOx (no pudiendo superarse desde el 26 de septiembre de 2018 los 56 mg/kWh). Esta exigencia de nivel de emisiones es de aplicación tanto en el caso de calentadores de cámara estanca como en el caso de los equipos de tipo atmosférico.

Dimensionamiento y elección de un calentador de gas

Se ha comentado que los calentadores producen ACS de forma instantánea en el momento que se requiere esta demanda de confort. Para elegir correctamente el litraje de un calentador, se deberán tener en cuenta tanto el número de puntos de consumo que se van a utilizar de forma simultánea, como el caudal y temperatura de agua de entrada a la vivienda, así como la distancia desde donde lo instalemos al punto más alejado de consumo. Más allá del litraje resultante, el tipo de calentador escogido también vendrá dado por su lugar de instalación, así como las opciones en cuanto a aportación de aire y salida de humos (uso de calentadores atmosféricos o estancos según antes comentado).

La designación comercial de un calentador indica el caudal de agua que pueden producir de forma instantánea en litros por minuto, con un salto térmico de 25 ⁰C.  El rango habitual en el mercado oscila entre los 6 l/min y los 18 l/min (con un escalado que suele ser de 6, 11, 14 y 18 l/min según el fabricante considerado).

Una forma rápida de seleccionar un calentador es considerando los siguientes caudales unitarios de ACS por punto terminal (según los valores que propone la Norma UNE 149201:2008):

Fregadero

Lavabo

Ducha

Bañera

6 l/min

3,9 l/min

6 l/min

12 l/min

 

Estos caudales propuestos orientativos son considerando ya agua mezclada en punto de consumo de 40 ⁰C. En caso de disponer de caudales reales de consumo según información de fabricante, deberían utilizarse para un cálculo más preciso.

Para la selección de un calentador, según el salto térmico de referencia de 25 ⁰C, lo que plantemos a continuación en los ejemplos de cálculo resulta considerando agua de red a 15 ⁰C. Si la temperatura de agua de aportación es menor, el caudal a 40 ⁰C que podrá suministrar el calentador será menor, con lo que deberemos tenerlo en cuenta en su selección.

Por la parte baja de demanda, un calentador de 6 l/min sería adecuado para un uso exclusivo de un fregadero, un lavabo o una ducha.

Si consideramos, por ejemplo, que queremos utilizar una ducha y un lavabo de forma simultánea, resulta un caudal total demandado de 9,9 litros /minuto. En ese caso utilizaríamos un calentador de 11 l/min para satisfacer la demanda de ACS. Si quisiéramos utilizar una bañera (12 l/min), habría que seleccionar el calentador superior en gama de 14 l/min.

En el caso extremo, si queremos utilizar una bañera junto con un fregadero o una ducha (caudal requerido de 18 l/min), deberíamos ir a un calentador de esa producción.

Esperamos que este artículo te haya servido para orientarte. Desde Caloryfrio.com recomendamos siempre consultar a un instalador de calefacción acreditado para resolver tus dudas y realizar tu proyecto con el mejor resultado.

Modificado por última vez enJueves, 04 Noviembre 2021 10:33
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