Solucionar problemas y reparar su horno es mucho más fácil si sabe qué tipo de horno tiene. Los dos tipos principales de calderas de gas en el hogar son la caldera convencional y la caldera de condensación más nueva de alta eficiencia. Las tecnologías utilizadas en estos hornos impactan directamente la diferencia en su eficiencia energética, representada por sus calificaciones AFUE (Eficiencia anual de utilización de combustible). 1 Sólo los hornos de condensación pueden alcanzar las calificaciones AFUE más altas, de más del 90 por ciento, y algunos alcanzan más del 98 por ciento.
En qué se diferencia un horno de condensación de alta eficiencia
Si bien el horno de condensación es diferente en su diseño y necesidades de reparación , tiene algunas similitudes con un horno convencional. Al igual que una caldera convencional, toma aire frío de la casa y lo pasa a través de un filtro de aire; mueve el aire con un ventilador circulante; y tiene un quemador de gas con encendido electrónico (aunque los hornos de condensación pueden tener más controles electrónicos).
Un intercambiador de calor frente a dos
La principal diferencia entre un horno convencional y un horno de condensación es cómo el horno maneja los gases de escape del proceso de combustión. Ambos tipos de hornos tienen un intercambiador de calor primario, que consiste en una cámara de combustión donde el calor de los quemadores de gas se intercambia con el aire circulante antes de distribuirlo por toda la casa. Con un horno convencional, los gases de escape calientes de la cámara de combustión van directamente a un conducto de humos de metal y se ventilan al exterior. Como los gases de escape todavía están muy calientes, todo ese calor se desperdicia.
Por otro lado, en un horno de condensación, los gases de escape de la combustión también pasan a través de un intercambiador de calor secundario que absorbe gran parte del calor restante de los gases. A medida que los gases se enfrían, se condensan para formar agua y dióxido de carbono (que juntos forman ácido carbónico). El agua (llamada condensación ) gotea a través de un tubo de drenaje y los gases de combustión restantes se expulsan al exterior a través de un tubo de plástico. El hecho de que se pueda utilizar plástico para el tubo de ventilación demuestra lo fríos que están los gases cuando se agotan.
Filtración y circulación de aire
Un horno de condensación generalmente funciona de la misma manera que un horno convencional al hacer circular el aire en su hogar. Pero los hornos de alta eficiencia suelen incorporar tecnología adicional.
Ventilador de recuperación de calor (HRV)
Al igual que con una caldera estándar, una caldera de condensación filtra y recalienta el aire de retorno de su hogar en una acción de bucle continuo. La mayor parte de este aire simplemente se recircula una y otra vez, pero además, una pequeña cantidad de aire fresco generalmente ingresa a través de las grietas alrededor de ventanas, puertas y otras áreas. Cuando una casa está bien sellada o «hermética», puede requerir una entrada de aire fresco opcional que extraiga aire del exterior hacia la caldera y evite situaciones de vacío parcial. Un ventilador de recuperación de calor, o HRV, es un dispositivo opcional separado del calefactor que funciona como un intercambiador de calor aire-aire. Utiliza el aire interior viciado y calentado para precalentar el aire exterior fresco entrante antes de que llegue a la caldera.
Filtro de aire
La mayoría de los hornos de condensación (y algunos hornos convencionales) utilizan medios de filtración de aire de alta eficiencia para mejorar la calidad del aire interior. Estos filtros deben cambiarse periódicamente para que funcionen de forma eficaz. Hay diferentes clases de filtros disponibles, según sus necesidades. Si alguien de su familia sufre de alergias, por ejemplo, puede utilizar filtros diseñados para capturar eficazmente los alérgenos conocidos.
Motor de soplador eléctrico
Los hornos de condensación pueden tener uno de dos tipos de motores de soplado: un motor de condensador dividido permanente (PSC) estándar (el mismo tipo que se encuentra comúnmente en los hornos convencionales) o un motor de conmutación electrónica (ECM) de corriente continua y velocidad variable . Este último se utiliza con hornos de dos etapas o modulantes y es más eficiente energéticamente que un motor estándar.
Compartimiento del soplador
Los compartimentos del ventilador de los hornos de alta eficiencia suelen estar aislados para retener el calor. Los hornos convencionales normalmente no están aislados.
Combustión de gasolina
Los hornos de condensación son similares a los hornos convencionales en lo que respecta a la combustión de combustible: los componentes estándar incluyen un quemador de gas, encendido electrónico y una cámara de combustión. Sin embargo, existen algunas diferencias en la forma en que se suministra el aire para la combustión, así como en la tecnología de las válvulas de gas del quemador.
Válvula de gas
Los hornos convencionales suelen utilizar una válvula de gas de quemador de una sola etapa , lo que significa que el quemador tiene una etapa de «encendido». En los hornos de condensación, es común encontrar al menos una válvula de gas del quemador de dos etapas (doble etapa), que tiene controles electrónicos que permiten que la llama del quemador esté en configuraciones altas o bajas, según el nivel de calor requerido. El sistema más eficiente incluye una válvula de gas modulante ( capacidad variable) y un sistema de control electrónico para el quemador, junto con un motor soplador tipo ECM. Esto permite realizar ajustes precisos en la configuración del quemador y la velocidad del motor del ventilador, lo que mejora el control de la temperatura y la eficiencia energética.
Ignición electrónica
Los hornos de condensación siempre utilizan sistemas de encendido electrónico para lograr máxima eficiencia y confiabilidad. Los hornos estándar más antiguos pueden utilizar un sistema piloto permanente, aunque los más nuevos pueden tener sistemas electrónicos.
Entrada de aire de la cámara de combustión
A diferencia de los hornos convencionales, un horno de condensación suele utilizar una cámara de combustión sellada y aire de combustión de ventilación directa. La entrada de aire de combustión generalmente se canaliza desde el exterior de la casa hasta el horno. Esto significa que el horno no toma aire ya calentado por el horno y lo utiliza para la combustión. Sin embargo, los hornos de condensación también se pueden instalar como configuraciones de ventilación no directa de un solo tubo, en las que el aire de combustión se extrae del interior. Esto es más común cuando la caldera está ubicada en un espacio sin calefacción, como un cuarto de servicio o un sótano.
Intercambiadores de calor
La extracción de calor útil del proceso de combustión del combustible es donde un horno de condensación realmente se separa de un horno convencional.
Intercambiador de calor primario
El intercambiador de calor primario de un horno de condensación es similar al de un horno convencional. Es un sistema de tubos de acero con un revestimiento especial.
Intercambiador de calor de condensación secundario
En los hornos de condensación existe un intercambiador de calor secundario formado por pequeños tubos que reciben los gases de escape una vez que han pasado por el intercambiador de calor primario. Aquí se extrae más calor, lo que da como resultado que los gases se enfríen hasta el punto de condensarse en agua y dióxido de carbono. Debido a que el agua y el dióxido de carbono provienen de un condensado ligeramente ácido llamado ácido carbónico , el intercambiador de calor secundario debe estar hecho de acero inoxidable para resistir la corrosión.
Línea de drenaje de condensado
El condensado de ácido carbónico del intercambiador de calor secundario se drena a través de un tubo de PVC y normalmente se descarga en un desagüe del suelo.
Sistema de ventilación de escape
La temperatura de escape de los gases de combustión de un horno de condensación es fundamentalmente diferente a la de un horno convencional. El escape de humos del horno de condensación está relativamente frío y se puede ventilar con un tubo de ventilación de plástico sin necesidad de utilizar una chimenea de metal.
Ventilador que induce corrientes de aire
Los hornos de condensación, como muchos hornos convencionales, utilizan un ventilador inductor de tiro y un interruptor de presión.
Ventilación de gases de combustión de plástico
Los gases de combustión de un horno de condensación pueden salir a través de una tubería de PVC, ABS o CPVC debido a su baja temperatura (alrededor de 100 °F o menos). Por lo general, se ventilan a través de una pared de la casa, al menos a 12 pulgadas por encima del nivel del suelo o por encima del nivel de nieve previsto.
Preguntas frecuentes
¿Qué es un horno de condensación de alta eficiencia?
Un horno de condensación de alta eficiencia es un tipo de calentador de agua que utiliza el proceso de condensación para extraer el calor del gas de escape. Esto permite que el horno utilice una mayor cantidad de calor de la combustión, logrando eficiencias que pueden superar el 90%. Como resultado, consume menos energía y reduce las facturas de calefacción.
¿Cuáles son los beneficios de utilizar un horno de condensación de alta eficiencia?
Los beneficios incluyen una mayor eficiencia energética, lo que se traduce en menores costos de calefacción. También producen menos emisiones de gases de efecto invernadero y pueden calentar espacios más rápidamente. Además, muchos modelos cuentan con características avanzadas, como termostatos programables y sistemas de control de zonificación.
¿Es necesario realizar un mantenimiento especial para los hornos de condensación de alta eficiencia?
Sí, aunque los hornos de condensación requieren menos mantenimiento que los modelos tradicionales, es importante realizar un mantenimiento regular. Esto incluye limpiar el intercambiador de calor, revisar el drenaje de condensados y verificar los componentes eléctricos. Un mantenimiento adecuado asegura un funcionamiento óptimo y prolonga la vida útil del horno. Se recomienda contratar a un profesional al menos una vez al año para una revisión completa.
Fuentes del artículo
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- Hornos y Calderas. Departamento de Energía.