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TERMAS ELECTRICAS
INTRODUCCION
El uso de termas y de calentadores eléctricos es muy común en todos los lugares del mundo, pues es muy necesario poder calentar de manera rápida, sencilla y quizá mas económica, dependiendo de la tarifa de energía eléctrica, líquidos como el agua; ya que podemos transformar la energía eléctrica en energía calórica gracias a los calentadores eléctricos los cuales a través de unas resistencias ubicadas en el interior del mismo absorben la energía eléctrica y la transforman en calor, y en el caso de las termas eléctricas, además de calentar el agua mantienen su temperatura elevada la cual es controlada por un dispositivo llamado termostato y a esto se suma el recubrimiento de aislamiento térmico que ayuda a mantener la temperatura al interior del termo.
En el presente trabajo se exponen todas las especificaciones sobre termas y calentadores eléctricos, sus usos y aplicaciones, ejemplos, dispositivos que lo componen, y recomendaciones a tener en cuenta. Se mencionan los diferentes tipos de calentadores que se encuentran en el mercado, los sistemas de mantenimiento y seguridad. Por otro lado se mencionan a las principales empresas que fabrican termas y calentadores eléctricos en nuestro país.
II.TERMAS Y CALENTADORES ELÉCTRICOS
Un calentador de agua o una terma es un dispositivo termodinámico que utiliza energía para elevar la temperatura del agua. Entre los usos domésticos y comerciales del agua caliente están la limpieza, las duchas, para cocinar o la calefacción. A nivel industrial los usos son muy variados tanto para el agua caliente como para el vapor de agua.
Entre los combustibles utilizados se encuentran el gas natural, gas propano (GLP), querosén, carbón y electricidad. Alternativamente también se emplea la energía solar, bombas de calor (compresor) de refrigeradores o de acondicionadores de aire, calor reciclado de aguas residuales (no aguas negras) y hasta energía geotérmica. En el caso de las aguas calentadas con energías alternativas o recicladas, éstas usualmente se combinan con energías tradicionales.
Los tipos de calentadores de agua más conocidos son:
* calentador de punto
* calentador de paso (sin tanque)
* calentador de acumulación
* caldera (para recirculación).
* termas
El tipo de calentador y el tipo de combustible a seleccionar depende de muchos factores como la temperatura del agua que se desea alcanzar, disponibilidad local del combustible, costo de mantenimiento, costo del combustible, espacio físico utilizable, caudal instantáneo requerido, clima local, y costo del calentador
Caldera domestica o calefón
III. TERMAS ELÉCTRICAS
3.1 Definición.-
Los usos principales que se les da son en residencias particulares para aseo personal, albergues, hoteles, baños públicos municipales, lavanderías, comedores. Un tanque termo que conserva el agua caliente entre un día y otro, un sistema de tuberías para la circulación del agua calentada y sistema de soporte el cual orienta todo el sistema de norte a sur y da un ángulo de instalación de acuerdo al lugar de funcionamiento, por no tener partes móviles se puede garantizar un funcionamiento por lo menos entre 15 a 20 años.
El termo o acumulador eléctrico de agua caliente está compuesto por:
* Depósito de acumulación del agua: Puede ser de acero, cobre, acero inoxidable o material plástico; en general, es de acero con un recubrimiento anti-corrosión. De esta manera el agua se calienta a una cierta temperatura durante un tiempo que depende de la capacidad del depósito, de la potencia de la resistencia eléctrica, y de la temperatura de entrada del agua.
* Resistencia eléctrica de calentamiento: Es de tipo blindado, normalmente sumergida en el agua, o también de tipo cerámico, encerrada en una vaina de inmersión. * Termostato: Controla la temperatura del agua, según el valor elegido por el usuario o prefijado por el fabricante.
* Recubrimiento de aislamiento térmico: Este tiene la función de mantener la temperatura del agua almacenada.
* Envolvente exterior: Este encierra a todo el conjunto, fabricada en chapa de acero pintada, generalmente, de blanco.
Para quien utiliza los termos eléctricos son, sin duda, una buena opción. Los aparatos que tienen una capacidad de unos 150 litros, en principio son suficientes para satisfacer las necesidades de una familia de cuatro miembros. Podemos ver que las necesidades de agua caliente dependen del número de personas que habitan la vivienda, del equipamiento de instalaciones sanitarias y de los hábitos individuales de utilización.La temperatura de acumulación del termo no debe ser superior a 60 ºC, pues a partir de esta temperatura se favorecen los fenómenos de corrosión, se facilita la formación de incrustaciones calcáreas, y aumentan las pérdidas de calor del propio aparato y de las tuberías de la instalación. Para facilitar la elección del termo, la tabla muestra las capacidades mínima y recomendable, en función del número de personas o del número de dormitorios de la vivienda.
El sistema de calentamiento nocturno requiere programar el funcionamiento del termo durante la noche, ya sea mediante el reloj conmutador asociado al contador eléctrico, o con un programador horario privado, situado en la vivienda o local del cliente. Esta programación marca el inicio y el final del periodo nocturno; es decir, autoriza el calentamiento del agua durante las 8 horas.
El termo podrá funcionar también durante el día, pero siempre a criterio del usuario, para lo cual debe existir, al menos, un mando manual accesible
3.3 Desarmado de un termo:
Básicamente el termo es un depósito aislado térmicamente que tiene dos resistencias eléctricas, que calientan el agua, un termostato que regula la temperatura del agua y dos tubos, para la entrada y salida del agua . La disposición de los tubos es importante para tener siempre agua caliente. El agua fría entra por un tubo corto, vemos, que el agua fría entra por la base del termo, mientras que el tubo de salida con agua caliente, es un tubo largo, que llega hasta la parte superior del termo. de esta forma, siempre sale el agua caliente que se acumula en la parte inferior, mientras que el agua fría que entra, se queda abajo hasta que la resistencia lo calienta. Cuando generas energía eléctrica, con algún aerogenerador casero por ejemplo. En lugar de desaprovechar la energía sobrante una forma de almacenarla es comprimiendo aire para cuando nos interese expandirlo otra vez en una turbina para generar electricidad. Aquí se muestran fotos del desarmado
1. Despiece del termo con todas las piezas que contiene.
2. Imagen del termo antes de desmontar, aquí está el cableado del termo y las resistencias dentro de la cisterna.
3. ¿Alguna vez has visto el interior de un termo? En esta imagen, vemos el tubo para desalojar el agua caliente, que como hemos dicho llega hasta la parte superior, para coger el agua caliente que asciende a las capas superiores.
4. Imagen de las resistencias eléctricas usadas para calentar el agua, pero fuera de la funda que las protege.
5. En la siguiente imagen podemos ver las resistencias dentro de su protección para que no se mojen.
6. Termostato, junto con la varilla de cobre donde se toma la referencia de la temperatura.
3.4 Consideraciones:
Hay diferentes tipos de termos eléctricos según su capacidad: para pequeño consumo (unos 15 litros), para un consumo normal o medio (entre 30 y 80 litros), y grandes consumos (de 100 a 200 litros). Además los nuevos modelos incorporan un termostato exterior que permite regular la temperatura del agua.
Si se va a ausentar durante un período de tiempo superior a tres o cuatro días, desenchúfelo para evitar su funcionamiento.
Comprobar que la temperatura del agua caliente no sobrepase los 60°C, que es la adecuada para la seguridad de las personas y para una mayor duración del aparato. De esta forma se logra prevenir la corrosión y disminuir la calcificación en un 50%. Si se mezcla el agua, dejar salir primero el agua fría y después mezclar con agua caliente, hasta alcanzar la temperatura deseada. Si realiza un adecuado mantenimiento, la revisión puede llevarla a cabo cada cinco años.
3.5 Sistemas de Seguridad:
Las termas eléctricas son fabricadas con ciertos estándares que exigen un sistema de seguridad, aquí se mencionan los mas importantes que una terma eléctrica debe poseer. * Seguridad de sobrecalentamiento: En caso de sobrecalentamiento anormal del agua un interruptor térmico de seguridad interrumpe el circuito eléctrico en ambas fases de alimentación de resistencia
* Seguridad anti hielo: Se activa una resistencia automáticamente para temperaturas inferiores a 7ºC (si esta conectada)
* Válvula de seguridad: Aproximadamente en las termas se encuentran a 7 bar.
* Testigo luminoso: Informa sobre el estado del ánodo de magnesio
IV. CALENTADORES ELÉCTRICOS
Un calentador es un electrodoméstico destinado a realizar el proceso de calentamiento del agua por sobre el nivel de temperatura ambiente.
Cuando se emplea este sistema en sectores industriales, se lo conoce con el nombre de caldera. En cambio, cuando se los emplea en el hogar y en el ambiente comercial se lo conoce como tanque. Dentro de estos tanques una determinada cantidad de agua se mantiene caliente de manera constante, y siempre lista para ser empleada en cualquier momento. Por otro lado, a los tanques del calentador se les puede aumentar el nivel de eficiencia gracias a la posibilidad de añadirle elementos adicionales de aislamiento en todo su alrededor, y al mismo tiempo una serie de dispositivos de válvulas de fluido, en la entrada del tanque y en la salida del mismo. También se le pueden agregar unos temporizadores de ciclo y un sistema de ignición que funciona de modo electrónico, junto con otro de sellado en el lugar de toma del aire y otro de aislamiento de la tubería. Cuando se necesite reemplazar un calentador de agua o líquidos, por lo general es más que factible que solamente se lo deba cambiar por una unidad idéntica a la que se tiene.
Pero no siempre ocurre esto por múltiples razones. Entonces, en aquellas circunstancias en las cuales se quiere reemplazar una unidad que funciona de manera eléctrica por otra que opera a gas – o viceversa – lo que hay que hacer es contratar a un profesional que esté capacitado para el trabajo. Esto se debe a que el acto de instalación o retirado de los tubos de gas no puede ser ejecutada por un mero aficionado a las tareas hogareñas. Para los casos en los cuales se lo tiene que reemplazar por una unidad que es exactamente igual a la que se posee de antemano, es posible atenerse a ciertas mejoras. Un ejemplo de esto es cuando se obtiene suficiente espacio, aquí se recomienda una unidad que tenga la capacidad suficiente como para satisfacer las necesidad de toda la familia que habita en el hogar donde se efectuará el cambio. Por otro lado, hay que considerar también la eficacia energética con la que cuenta la unidad, porque en el reemplazo se puede reducir la cuenta de energía si se escoge un calentador mucho más eficaz que el que previamente se tenía. Este dispositivo produce energía calórica a partir de la eléctrica. El tipo más difundido es el calefactor eléctrico "resistivo", donde la generación del calor se debe al Efecto Joule.
Otros calefactores (y refrigeradores) eléctricos menos conocidos, son los "termoeléctricos", que intercambian calor mediante un principio más sofisticado: el Efecto Peltier.
4.1 Para qué sirve:
Dada la difusión de la energía eléctrica en nuestra actual Civilización, el calefactor eléctrico es, en general y en muchísimos países, un aparato para obtener calor de una forma cómoda, rápida, limpia, compacta, económica y hasta elegante.
Entre las aplicaciones más conocidas del efecto Joule se tienen los elementos de las estufas para calentar el ambiente, los filamentos de los secadores para el pelo, las resistencias de las planchas para la ropa, las hornallas de las cocinas, las resistencias de tostadores y hornos industriales, los calentadores en los hervidores de agua y fermentadores, los alambres para evitar el congelamiento en refrigeradores y el empañamiento en vidrios de las ventanas traseras de automóviles, los calefactores en peceras e invernaderos, y muchísimas aplicaciones más.
4.2 Como funciona:
Los calefactores resistivos generan calor proporcionalmente al cuadrado de la corriente eléctrica que fluye a través de ellos. Esta relación es conocida como "Ley de Joule".
Los materiales conductores (metales y aleaciones) no son "conductores perfectos", sino que tienen una resistividad eléctrica al paso de la corriente eléctrica. La resistividad es una desventaja cuando se requiere transportar energía eléctrica, pero es deseable cuando se busca generar calor.
La explicación microscópica pero "clásica" (i.e., sin usar mecánica cuántica), es que al haber un voltaje en los extremos de un hilo conductor, hay un campo eléctrico en el interior del material. Este campo acelera las cargas libres del material, hasta que éstas chocan (frenándose) con alguno de los iones fijos en la red cristalina que forman al conductor. En esos choques, las cargas ceden su energía cinética a los iones de la red, lo que corresponde a una disipación de calor desde el material al medio que le rodea.
A mayor temperatura hay mayor agitación en los iones de la red. Esto hace que sea mayor el espacio donde se mueven, y entonces, mayor la frecuencia de los choques de las cargas con los iones. Por lo tanto, la resistividad en los conductores metálicos aumenta con la temperatura. El valor de esta resistividad depende del tipo de átomos del metal, a sus enlaces, a la cantidad y tipo de impurezas, y a otros defectos como los debidos a deformación mecánica durante la fabricación y el conformado del conductor.
4.3 ¿Cómo se transfiere el calor generado en el conductor?
Para evitar que se funda el conductor, hay que transferir el calor generado por efecto Joule. Para mejorar esa transmisión térmica, en general los calefactores tienen mayor área o superficie de contacto con el medio que les rodea. Dependiendo de la aplicación, el calor se transfiere en una o más de las 3 formas posibles:
* Por conducción (hervidores, planchas, desempañadores, etc.)
* Por convección (secadores de pelo, calentadores de aire, etc.)
* Por radiación (tostadores, estufas de cuarzo, etc.)
4.4 ¿De qué esta hecho?
Como la corriente eléctrica genera calor en el seno del conductor, y como la resistencia de un metal aumenta con la temperatura, la resistencia de un calefactor aumenta a medida que éste se calienta. Por otro lado, a mayor temperatura, el conductor transferirá más calor hacia el medio que le rodea. Pero si las pérdidas de calor al ambiente son menores que los watt generados por efecto Joule, la temperatura seguirá aumentando y el conductor puede llegar a fundirse. Por lo tanto, en el diseño de calefactores (que trabajan entre unos 50 y 1150°C aproximadamente), es importante calcular bien el equilibrio térmico en el filamento, que el control de temperatura funcione bien, y considerar materiales que no sean tan buenos conductores, que no se fundan ni oxiden ni fracturen a la temperatura y atmósfera de trabajo, y cuya resistividad cambie muy poco con la temperatura.
Contrariamente al conjunto denominado "materiales conductores" formado principalmente por Ag, Cu, Au, Al, W, Pt, bronce al Al, Sn, Pb y Hg, el conjunto de aleaciones para calefactores (Nichrome, Chromax, Constantan y Nickel-Cobre-Zinc) se denominan "materiales resistivos" (El platino, el mercurio y el tungsteno por su resistividad podrían estar en el segundo grupo, pero se utilizan como conductores debido a que el Pt es muy resistente a la corrosión, el Hg se necesita líquido en interruptores de posición, y el W no se funde a la alta temperatura de operación de los filamentos).
* Coeficiente de temperatura de la resistividad
4.5 Calentadores eléctricos y calentadores de gas:
Respecto al funcionamiento y tipos de calentadores, pueden ponerse en marcha mediante la electricidad, así como también por medio del gas propano y de muchas otras fuentes energéticas. Los modelos avanzados, cabe decir, son considerados de alta eficacia justamente porque pueden convertir hasta el 98% del combustible que se emplea en energía. Esto sucede solo en el momento en el que se calienta el agua. Por otro lado, todos aquellos gases que se escapan de la combustión se encuentran totalmente frescos y se los puede ventilar sin tener que recurrir al uso de la chimenea.
Por otro lado, hay también un modelo de calentador de agua caliente que puede operar sin el tanque y que es llamado “instantáneo”. Actualmente es muy requerido en el mercado y cuenta con una gran disponibilidad. Lo que sucede en este caso es que cuando el agua atraviesa el aparato la misma es calentada completamente y sin que luego tenga que mantenerse en conservación, excepto por la cantidad de agua que se encuentra localizada en las tuberías. A este modelo se lo debe colocar en el lugar mismo de utilización y es sumamente eficaz. En cuanto al método de arranque, funcionan con electricidad y con gas natural o propano. Si bien ya hemos hecho una distinción de los principales modelos de calentador, no hay que obviar una clasificación primigenia de estos, sobre la cual ya nos hemos referido cuando señalábamos el funcionamiento. Hay dos tipos: de gas y eléctricos. Aquellos modelos que operan calentando el agua de manera eléctrica pueden ser utilizados en casi cualquier sector del hogar. Sin embargo, los que operan a gas tienen que ser instalados irremisiblemente en aquellas viviendas que cuentan de antemano con un
suministro de combustible para otros electrodomésticos del hogar, como el caso de los hornos y de las estufas.
4.6 Consumo de Energía:
Un tanque de 80 litros con resistencia de 2000 vatios (2kw) instalado en una vivienda donde cohabitan 4 personas. El calentador está encendido unas 10 horas al día, ya sea por que alguien está usado agua caliente, por que alguien uso agua caliente y el tanque perdió temperatura o por que se enfrió el agua de su tanque sin que nadie la usara. 10 horas por 2000 vatios son 20000 vatios (20kw) consumidos en un día (600kw/hora mensual).
Existen otros calentadores que únicamente se encienden cuando alguien está usando el agua caliente, estas cuatro personas se duchan cada una en 15 minutos, para un total de una hora de uso. 1 hora por 11000 vatios son 11000 vatios (11kw) consumidos en un día (330kw/hora mensual)
4.7 El calentador eléctrico:
Datos técnicos para una correcta elección
El calentador eléctrico es uno de los medios más utilizados en el mundo de la calefacción, el mismo se emplea como una caldera y tiene como fin calentar el agua que luego va a ser distribuida por la totalidad de la dependencia para su climatización. Actualmente se comercializa varios modelos de calentadores eléctricos, el más popular es aquél que se lo cataloga como “de acumulación”, puede ser horizontal o vertical; si se desea instalar el primero debemos disponer de un modelo expresamente preparado para dicha instalación o uno de tipo reversible para que pueda colocarse en ambas posiciones.
Se aconseja siempre optar por un calentador eléctrico vertical ya que supone una mejor estratificación que en la posición anterior en la cual se origina la caída de temperatura del agua de salida; de todas maneras, en ambas posiciones, se pueden extraer 95 litros a más de 50 ºC con el uso del acumulador de agua caliente. Si pasamos a algunos datos técnicos, señalamos que el calentador eléctrico es una excelente opción debido a que son resistentes a la presión y pueden abastecer varios puntos de consumo, su instalación es tan sencilla como colgar un cuadro, luego solo nos queda conectarlo a la red de agua y enchufarlo a la corriente de la vivienda. Este tipo de artefactos están indicados para zonas en donde el agua de entrada no esté demasiado fría y donde la disponibilidad de energía sea un condicionante y los períodos de uso discontinuos, un ejemplo claro de esta situación son los departamentos vacacionales.
Los modelos actuales pueden conseguirse fabricados en chapa de acero esmaltada con recubrimiento de espuma de poliuretano de alta densidad, libre de CFCs, sus termostatos son accesibles y es éste el que nos permite elegir la temperatura, cuentan con protección anti-corrosiva mediante ánodo de magnesio. El calentador eléctrico se encuentra disponible en una amplia gama de modelos que van desde los 15 litros hasta 200 litros; estos equipos ya no nos dejarán con agua fría en la mitad de un baño
o ducha o esperar varios minutos para que el agua alcance la temperatura deseada. No llevan bomba, no producen gases ni tampoco peligrosas combustiones; el calentador eléctrico no sólo se ha superado en cuestión de rendimiento sino también en tópicos como el cuidado del medio ambiente y seguridad para quienes lo utilizan; dichos artefactos son de sencilla instalación y bajo consumo y resuelve todos los requerimientos de agua caliente ya sea para alimentar un sistema de calefacción como para obtener agua potable sanitaria a temperaturas elevadas.
4.8 Tipos de calentadores de agua:
Calentadores de punto.- Estos calentadores son unidades muy pequeñas instaladas a poca distancia del lugar donde se requiere el agua caliente. Son alimentados con electricidad y se activan automáticamente por flujo o manualmente con un interruptor. Su uso se reduce a unas pocas aplicaciones comerciales o domésticas. Tienen un reducido consumo eléctrico van desde 1500 vatios a 5000 W. Solo tienen un uso práctico en países de clima templado, dada su baja capacidad de calentamiento. Podemos encontrar ejemplos de su uso instalados directamente a lavamanos o duchas (regaderas) de punto, comunes en viviendas económicas en países de clima templado.
Ducha de punto
Calentadores de paso.- También llamados calentadores instantáneos o calentadores de flujo son también de reducido tamaño en los modelos eléctricos y algo más grandes en los modelos de gas natural o GLP. Son unidades que están apagadas, sin consumir energía, un sensor de flujo se activa cuando detectan circulación de agua e inician su procedimiento de calentamiento. Los modelos eléctricos van desde los 8.000 W (1,91 kcalorías/s) hasta los 22.000 W (5,26 kcalorías/s). Los modelos de gas pueden alcanzar las 8 kcal/s como es el caso de un calentador de 18 L/min. Los modelos eléctricos están equipados con resistencias calentadoras de inmersión y los de gas encienden una llama que calienta un intercambiador de calor por donde circula el agua.
Calentador de paso eléctrico.
Los modelos más avanzados están equipados con controles electrónicos de temperatura y caudalímetros. De esta manera el usuario puede seleccionar la temperatura que desea en grados. El controlador electrónico mide el flujo de agua que está circulando, la temperatura de entrada, y gradúa la potencia que aplicarán la resistencias de calentamiento en el caso de los modelos eléctricos o el tamaño de la llama en los modelos a gas.
Calentador de paso a gas.
Los modelos eléctricos pueden aplicar el 99% de la energía consumida al agua, mientras que los modelos a gas alcanzan entre un 80% y un 90% de eficiencia. En el caso de los calentadores a gas la energía no utilizada se libera en forma de aire caliente.
Los modelos eléctricos pueden instalarse en lugares cerrados pues no requieren ventilación, en cambio los de gas deben instalarse en lugares ventilados o, si se instalan en lugares cerrados, deben dirigir los gases que expelen a través de un ducto de ventilación al exterior.
Los calentadores eléctricos tienen ventajas de ahorro de espacio, ahorro de energía y agua caliente ilimitada pero sólo son prácticos en países de clima templado o caliente dada su baja capacidad de calentamiento a grandes flujos de agua, o si la temperatura inicial del agua es muy baja.
Para seleccionar la potencia de un calentador de paso se debe conocer la cantidad de agua que se necesita calentar y a qué temperatura se desea elevar. Un ejemplo práctico:
Se desea alimentar dos duchas de manera simultánea. Una ducha promedio puede consumir alrededor de 8 L/min. Si la temperatura de entrada del agua es de 18 °C y se debe elevar a 45 °C, entonces habrá que elevar 27 °C a 16 L/min. Se debe aplicar la siguiente fórmula:
Será necesario un calentador de 7200 calorías/s (unos 30 kW). Un calentador de gas de 16 L podrá cumplir con esta labor.
Calentadores de acumulación.- Estos calentadores son los más económicos de explotación; poseen un tanque donde acumulan el agua y la calientan hasta alcanzar una temperatura seleccionada en su termostato. La capacidad de su depósito es muy variable y va desde los 15 litros hasta modelos de 1000 L. Utilizan como energía gas natural, gas propano (GLP), electricidad, carbón, luz solar, madera o kerosén. Para la selección del tamaño se debe considerar la cantidad de agua caliente que se pueda requerir en determinado momento, la temperatura de entrada del agua y el espacio utilizable. Estos calentadores tienen la ventaja de suministrar agua caliente a temperatura constante por tantos litros como casi la totalidad de depósito. Además admite que se abran varios grifos a la vez sin que se vea afectada la temperatura del agua que surte lo que no ocurre en los calentadores instantáneos. Su desventaja está en el tamaño de su depósito si está mal elegido, pues si se agotase el agua caliente acumulada puede pasar un rato largo antes de que se recupere la temperatura, lo cual depende también de la energía utilizada.
Calentador de tanque eléctrico.
Al momento de escoger un modelo de acumulador se debe tener en cuenta el tipo y calidad de aislamiento térmico que posee. Si se selecciona un modelo económico puede pagarse ese ahorro después en la cuenta de electricidad o gas, ya que un aislamiento deficiente permite que se escape el calor del agua al ambiente, obligando al calentador a gastar más energía para volver a recuperar la temperatura. Calderas.- Las calderas son sin duda los sistemas más eficientes para calentar y proveer agua caliente, manteniendo una temperatura constante sin importar el uso. Un
sistema de caldera bien equilibrado puede proveer agua caliente para calefacción y para uso directo simultáneamente. Las calderas proveen vapor para usos comerciales e industriales de manera segura y eficiente.
Existen varios tipos de calderas pero en su concepto básico son envases de metal (cobre, acero inoxidable o hierro colado) por donde circula el agua. Este envase es atravesado por barras calientes. El combustible para calentar estas barras puede ser gas, combustible fósil, madera, fisión nuclear o incluso resistencias calentadoras si es eléctrico. El agua circula, en algunos casos por medio de una bomba de agua a través de tuberías que recorren los lugares donde se requiera el agua caliente o vapor. El agua no utilizada regresa a la caldera para reiniciar el ciclo. Un sistema de nivel mide el faltante de agua y la agrega en caso de ser necesario.
Caldera de gas.
Para las viviendas solo se justifica el uso de calderas en países de climas con cuatro estaciones muy marcadas, donde el invierno requiera calefacción por varios meses al año. En cambio para determinados usos comerciales, por ejemplo en hostelería, son casi indispensables.
4.9 Mantenimiento
El mantenimiento interno de un calentador esta asociado a la calidad de agua que estemos calentando. Aguas con altos contenidos de sales de calcio o magnesio (aguas duras) tienden a obstruir las tuberías de agua caliente con mayor regularidad que las de agua fría. El mantenimiento preventivo está asociado a descalcificadores o suavizadores de agua. Recientemente aparecieron en el mercando unos suavizadores de agua electrónicos que aseguran evitar la acumulación de sales dentro de la
tuberías y hasta logran limpiar la sales ya acumulados por efecto de la erosión.
Descalcificador electrónico instalado en una tubería de cobre.
Los calentadores de tanque o calderas adicionalmente requieren el vaciado y limpieza de los tanques para extraer los sedimentos acumulados en su interior. La frecuencia de esta limpieza depende de la cantidad de sólidos que contenga el agua que calentamos. Los calentadores de tanque hechos de hierro galvanizado tienden a oxidarse y corroerse. Para evitar esto y alargar la vida de los tanques algunos equipos tienen un ánodo de sacrificio de magnesio o aluminio. El estado de este ánodo debe revisarse como parte del mantenimiento anual.
Para el caso de los calentadores de gas, la limpieza y revisión del intercambiador de calor se recomienda una vez al año. Las impurezas del gas natural (aceite o petróleo) pueden obstruir el radiador.
La revisión de los sistemas de seguridad por personal especializado debe estar incluida dentro del mantenimiento que se haga el equipo.
4.10 Seguridad
Aunque calentar agua lo vemos como un proceso normal y nada peligroso, en realidad sí lo es. El agua al pasar los 100 °C se convierte en vapor, al pasar del estado líquido al gaseoso se expande y requiere más espacio aumentando la presión del envase donde esté contenida.
Válvula de alivio de presión.
Termostato de seguridad con reinicio manual. Si se calienta agua dentro de un envase herméticamente cerrado, cuando el agua supere los 100 °C, éste explotará.
Aunque bajo condiciones normales es muy difícil que un calentador de agua explote, es un hecho que ha pasado antes. Para evitar esto, los calentadores tienen un sistema de control de temperatura y otro de seguridad.
El sistema de control consiste en un termostato que apaga y enciende el calentador a determinadas temperaturas del agua. Los sistemas más avanzados tienen un sistema de control electrónico, en lugar del termostato, que regula la potencia aplicada al agua. El sistema de seguridad consiste en una válvula de alivio de presión y un segundo termostato en algunos casos.
La válvula de alivio libera la presión permitiendo que el agua o el vapor salgan del tanque si la presión interna aumenta de manera peligrosa. En los calentadores con un segundo termostato de seguridad este está graduado para que se dispare a una temperatura superior al termostato de control. De esta manera si el termostato de control falla entonces se disparará el termostato de seguridad para
evitar que la temperatura se eleve por encima de los 100 °C. Una vez que se dispara el termostato de seguridad el calentador no volverá a funcionar hasta que se le reinicie de manera manual, de esta manera nos veremos obligados a cambiar o reparar el termostato de control.
V. EMPRESAS EN EL PERÚ QUE FABRICAN CALENTADORES Y TERMAS ELÉCTRICAS
* Peisa CALENTADORES INDUSTRIALES Y TERMAS, a gas, Electricas y Solares, CALEFACCION: Piso Radiante, radiadores, a gas, solar, Termas (Fabricación y Venta) Lince - Lima
* Bosch Termas para Agua Caliente Termas (Fabricación y Venta) Surquillo – Lima
* Autorex Termas y Calentadores Termas (Fabricación y Venta) Surquillo – Lima
* Energy Group EMPRESA INSTALADORA DE GAS NATURAL Y GLP, FABRICACION VENTA DE TERMAS MARCA ORKA Termas (Fabricación y Venta) Magdalena del Mar – Lima
* Termas Bryant ¡Agua caliente con la garantía de siempre! Termas eléctricas, a gas, electro solares fabricados por Debrysa Termas (Fabricación y Venta) San Juan de Miraflores – Lima
* Termas Bryant ¡Agua caliente con la garantía de siempre! Termas eléctricas, a gas, electro solares fabricados por Debrysa Termas (Fabricación y Venta) San Juan de Miraflores – Lima
* Econoterma Agua caliente ilimitada ideal para departamentos y casas Termas (Fabricación y Venta)
San Borja – Lima
* Fabrica de Termas Vacsa 20 años produciendo agua caliente en el Perú Termas (Fabricación y Venta)
Chorrillos – Lima
* Termas Jomisa Termas Jomisa Vta.Reparación y Mantenimiento de Termas
Eléctricas y a Gas de Todos los Tamaños Termas (Fabricación y Venta) Barranco – Lima
* Thermoplast Sac Thermoplast Sac Fabricación y venta de termas Termas (Fabricación y Venta)
Arequipa – Arequipa
* Hot Box Agua Caliente al Toque Hot Box Agua Caliente al Toque Fabrica de calentadores electrónicos Termas (Fabricación y Venta)
Miraflores – Lima
* Thermosur Aqp Garantía y calidad a su servicio Termas (Fabricación y Venta) Arequipa – Arequipa
* Servicios R y H Oliva
Termas (Fabricación y Venta)
Magdalena del Mar – Lima
* La Casa de la Termas Termas (Fabricación y Venta)
San Isidro – Lima
* Enersol Termas (Fabricación y Venta)
Arequipa – Arequipa
* Megasol S.A.C. Termas (Fabricación y Venta)
Arequipa – Arequipa
* Industrial Lima S.A. Calderas Pirotubulares hasta 1200 BHP, Acuotubulares tipo Paquete, Convencionales Caldera
Callao – Callao
* Energy Therm Sac Energy Therm Sac Instalaciones Industriales - Intercambiadores de Calor - Fabricación - Proyectos Intercambiadores de Calor
San Luis – Lima
* Faser Calderas Fabricación - Servicios - Repuestos Caldera Independencia – Lima
* Calderas Industriales S.A.C. Desarrollo, Ejecución de Proyectos, Ingeniería, Fabricación e Instalación todo tipo de Calderas Caldera
Arequipa – Arequipa
* Fabrica de Termas Vacsa 20 años produciendo agua caliente en el Perú Termas (Fabricación y Venta)
Chorrillos – Lima
* Ilumi Termas (Fabricación y Venta)
Chorrillos – Lima
* Termas Lorito (Fabricación y Venta)
Lima
* Technolab E.I.R.L. Líderes en fabricación de calderas calentadoras al mejor precio del mercado Caldera
San Juan de Lurigancho – Lima
* ¡Agua Caliente al Toque! Hot Box ¡Agua Caliente al Toque! Hot Box Calentadores de agua electrónicos inteligentes, Ahorradores de energía y de agua y espacio. Calentadores Miraflores – Lima
VI. BIBLIOGRAFIA
* http://www.maquinariapro.com/maquinas/calentador.html
* http://es.mustknowhow.com/index.php/tag/espacio-de-calentadores-electricos
* http://www.termotronic.com/termoe/faq.html
* http://es.wikipedia.org/wiki/Calentador_de_agua
* http://www.como-funcionan.com/calentador/
TERMAS SOLARES
Los beneficios del uso de Termas Solares en el Perú
Las termas solares, son dispositivos que transforman directamente la radiación solar en agua caliente. Están constituidas por un juego de colectores, los que se encargan de transformar la radiación solar en calor, un tanque termo que conserva el agua caliente entre un día y otro, un sistema de tuberías para la circulación del agua calentada y sistema de soporte el cual orienta todo el sistema de norte a sur y da un ángulo de instalación de acuerdo al lugar de funcionamiento, por no tener partes móviles se puede garantizar un funcionamiento por lo menos entre 15 a 20 años. El Perú es uno de los países con un potencial solar bastante grande, siendo las zonas de sierra y costa las más favorecidas, en contraste son muchos los lugares del país que requieren de energía para sus necesidades básicas tales como iluminación, calentamiento de agua, secado de productos etc. y no se conoce el uso de energía solar. A continuación, se analizarán los beneficios del uso de termas solares en el Perú.
Las termas solares se adaptan bien en diversos medio ambientes. Las termas solares se ubican en la zona de la casa donde puedan captar los rayos solares del día, y se recomienda hacerlo en los techos, si la casa tiene techo a dos aguas, como es el caso de la zona andina, el tanque puede estar debajo del techo siempre que esté unos 60 cm más alto que la terma o calentador. Sin embargo, las termas pueden ubicarse en diferentes lugares dependiendo de en qué ciudad se encuentren, razón por la cual nuestro país tiene mucho potencial para su uso. Para eso se deben tener diferentes cuidados con ellas dependiendo del clima; por ejemplo, el uso de protectores contra temperaturas bajo cero, como puede ser en la ciudad de Puno, o contra vientos, en algunas ciudades cerca al mar. Por estas razones podemos afirmar que las termas solares pueden funcionar en cualquier realidad climática.
El funcionamiento de las termas solares es eficiente y su instalación es simple. Constan de un tanque de almacenamiento, colectores de energía y las conexiones. El agua se calienta al circular por una rejilla de tubos colocados sobre una calamina y un sistema de aislantes capaces de absorber el calor del sol, esto hace que los técnicos especializados tengan un trabajo de instalación simple que no demanda mucho tiempo. Un error común es pensar que las termas solares funcionan solamente en el verano, pero en realidad funcionan en invierno también. Aunque en esta fría estación haya muchas nubes o neblina, como es el caso de la ciudad de Lima, los rayos solares igualmente llegan a la tierra y producen calor. Si bien el calentamiento en los paneles solares de la terma es más lento, igualmente ésta funciona. El tiempo que requieren los paneles variará dependiendo de la zona del Perú donde se localicen. Todo esto hace que las termas solares funcionen eficientemente durante todo el año sin importar la estación climática que nos encontremos.
El costo de las termas solares es bastante económico. Estas no son caras de fabricar. Su construcción es simple, y se pueden elaborar en talleres metal-mecánicos con un costo relativamente bajo de 700 nuevos soles aproximadamente, tal como lo ha
desarrollado la Universidad Católica del Perú. Mediante las termas solares se puede disfrutar de agua caliente gratis, sin necesidad de pagar por energía eléctrica, que en nuestro país es cara. Eso convierte a las termas solares en una opción viable para la economía de muchos peruanos que desean usar una energía más barata. Tal como lo manifiesta el ingeniero Neira:
El tiempo de recuperación de capital es de 2.4 años, siendo el tiempo de vida útil de la terma es de 15 años y un gasto de mantenimiento de la terma solar de 50 dólares por año se tiene que el gasto total en 15 años es de 1,500.00 dólares americanos, mientras que el consumo de energía eléctrica, sin incluir el costo del equipo, mantenimiento y renovación en 15 años se tiene un gasto de 4,992.75 dólares americanos.
Las termas solares utilizan energía renovable y limpia, lo cual es una gran ventaja para el cuidado del medio ambiente. Las termas solares no utilizan electricidad generada por energías no renovables producidas por combustibles fósiles, tales como la energía nuclear y energía generada por carbón, petróleo o gas natural. Además, de que estos combustibles, usados en plantas eléctricas, tardan muchísimo tiempo en renovarse. Al quemarse, producen dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento de nuestro planeta. En contraste, las termas solares usan energía solar limpia e inagotable, lo que favorece a la conservación del medio ambiente y contribuyen a que los peruanos respiren un aire mucho más puro.
En conclusión, se puede afirmar que el uso de las termas solares ofrece grandes beneficios para la población peruana en cuanto a ahorro de energía y dinero. Asimismo, recordemos que su instalación es simple y pueden adaptarse a los diferentes climas del Perú, y lo que es mejor, se puede cuidar nuestro medio ambiente ya que usan una energía renovable y limpia. Por las razones expuestas consideramos que su uso es muy importante para ayudar a combatir la contaminación y el calentamiento global que hoy en día afectan a nuestro planeta. Asimismo, sugerimos a las autoridades del Estado difundir su uso por las razones antes expuestas.
