1-PROYECTO_CALEFOnN1

MANTENIMIENTO DE CALEFONES 1.- INTRODUCCIÓN................................................................................................... 3 2.- ANTECEDENTES.................................................................................................. 3 3.- OBJETIVOS......................................................................................................... 4 3.1.- OBJETIVO GENERAL......................................................................................... 4 3.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS.................................................................................. 4 4.- MARCO TEORICO................................................................................................ 4 4.1.- Calefón de agua................................................................................................. 4 4.2 El calefón y sus elementos constitutivos...................................................................4 4.3 Elementos constitutivos......................................................................................... 5 4.4 El intercambiador de calor...................................................................................... 6 4.5 Sombrero superior................................................................................................ 6 4.6 Artefacto sin tiraje................................................................................................. 6 4.7 Tubo Venturi y cámara de agua...............................................................................7 4.8 Válvula agua - gas................................................................................................ 8 4.8.1.- Válvula agua – gas tradicional............................................................................9 4.8.3.- Válvula agua – gas modulante con llama piloto...................................................10 4.8.4.- Válvula agua – gas modulante sin llama piloto....................................................11 4.8.5.- Sistema de seguridad..................................................................................... 12 4.8.5.1. Térmico (Termocupla).................................................................................... 12 4.8.5.2.- Iónicos (varilla de rectificación)......................................................................15 4.8.5.3.- Radiación................................................................................................... 15 4.9.- El piloto........................................................................................................... 15 4.10.- El quemador principal o mechero.......................................................................16 4.11.- Calefón Ionizado............................................................................................ 17 4.12.- QUEMADORES.............................................................................................. 18 4.12.1.- TIPOS DE QUEMADOR................................................................................ 18 4.12.1.1.- Quemador Atmosférico.............................................................................18 4.12.1.2.- Quemador de Etapas................................................................................ 18 4.12.1.3.- Quemador Modulante...............................................................................18 5.- DESARROLLO................................................................................................... 18 5.1.- Funcionamiento del calentador de gas.................................................................18 5.3.- División en categorías........................................................................................ 20 Figura Calefón agua sin llama piloto – componentes...............................................21 5.4.- ELECCIÓN DEL CALEFÓN...............................................................................22

INSTITUTO TECNOLOGICO “BOLIVIA MAR” CARRERA DE REDES DE GAS CALEFONES 5.5.- MANTENIMIENTO............................................................................................ 23 5.6.- Seguridad........................................................................................................ 24 5.6.1.- Válvula de alivio de presión..............................................................................24 5.7.-NOTAS............................................................................................................. 25 6.- Cronograma de mantenimiento de calefón..............................................................27 7.- Programa de mantenimiento................................................................................. 27 8.- CONCLUCIONES................................................................................................ 28 9.- RECOMENDACIONES......................................................................................... 28 10.- BIBLIOGRAFIA.................................................................................................. 29

MANTENIMIENTO DE CALEFONES 1.- INTRODUCCIÓN

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INSTITUTO TECNOLOGICO “BOLIVIA MAR” CARRERA DE REDES DE GAS CALEFONES

Hoy en día el uso de combustibles fósiles es muy común, esto debido a las reservas que cuenta Bolivia lo cual es una ventaja para la población boliviana ya que el 70% de la población cuenta con gas natural (GN) domiciliario, o sino con el abastecimiento de Gas Licuado de Petróleo (GLP) mediante distribuidoras. El gas natural (GN) con respecto a otros combustibles es más limpio en la generación de gases de combustión el cual hace que su utilización sea más común en el uso domiciliario, comercial e industrial, buscando el confort de la persona. En el uso domiciliario se tiene una gran aplicación en cocinas, calefones, radiadores, etc. El cual busca el mejor vivir de toda la población, con servicios básicos como ser:     

Energía eléctrica Agua Potable Comunicación Alcantarillado Agua Caliente

El poder contar con estos servicios hace que se viva lo más confortable posible, Dentro de esos servicios es de suma importancia contar con agua caliente para diversos usos, tales como cocina, aseo personal, etc. Debido a las bajas temperaturas que se tiene en esta parte del país, es necesario contar con este servicio. 2.- ANTECEDENTES Desde que Hugo Junkers inventó el calefón en 1892, las diferentes empresas han considerado su deber y obligación de mejorar la calidad de vida mediante soluciones innovadoras y beneficiosas para las personas, ofreciendo agua caliente al más alto nivel. Este aparato es el mismo que en Bolivia se necesita para el mejoramiento de la calidad de vida de las personas, ya que es muy útil y económico, aprovechando el gas natural que nuestro país produce. Al realizar varios estudios se definió conocer las características principales del calefón de agua para uso doméstico, el cual utiliza un serpentín de cobre para el intercambio de calor entre fluido y gases de combustión, el cual cuenta con quemadores tipo atmosférico el cual será alimentado con Gas Natural (GN) y/o Gas de Petróleo Licuado (GLP).

3.- OBJETIVOS 3.1.- OBJETIVO GENERAL

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El objetivo principal es hacer mantenimiento para calefones para su rendimiento al 100 % conocer las características principales y el principio de funcionamiento de un calefón. 3.2.-OBJETIVOS ESPECIFICOS 1. Mantenimiento de calefones 2. Conocer distancias mínimas para la instalación de un calefón a gas natural. 3. Seleccionar la capacidad de un calefón a gas natural. 4.- MARCO TEORICO 4.1.- Calefón de agua En el diccionario castellano calefón significa aparato a través de cuyo serpentín circula el agua que se calienta para uso generalmente doméstico. Un calentador de agua, o calefón 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. 4.2 El calefón y sus elementos constitutivos. El agua caliente hoy en día es un elemento de confort imprescindible en una vivienda e indispensable para el ser humano. En la actualidad existen diferentes tecnologías para producirla, una de ellas es el calentador eléctrico que por medio de una resistencia y el paso de una corriente eléctrica disipa calor, el cual es absorbido por el agua acumulada en un recipiente, elevando su temperatura. Otra tecnología y la más utilizada es la combustión de un hidrocarburo, de los cuales los más usuales son el gas licuado o envasado constituido principalmente por propano C3H8, butano C4H10 y el gas natural constituido principalmente por metano CH4. Dentro de esta segunda tecnología existen en el mercado tres grupos de aparatos destinados a tal fin:  Calentadores acumuladores (Calderas y termotanque).  Caldera de doble servicio (calefacción y agua caliente).  Calentadores instantáneos (Calefones). La característica principal de los calefones es calentar el agua a medida que ésta es consumida. Al abrir el grifo correspondiente se establece una circulación de agua, la

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cual al detectarse, enciende el quemador principal aportando su calor al líquido circulante por la serpentina produciendo un aumento de su temperatura. A este artefacto se lo define por su capacidad en litros, que se refiere al calentamiento del agua en litros por minuto, para provocar un aumento de su temperatura en 20 ºC. En plaza existen de 8, 12, 14, 18 y 20 litros; Por ejemplo al tomar el de 14 litros significa que cuando circule un caudal de 14 l/min. La diferencia de temperatura del agua entrante y saliente será de 20 ºC. 4.3 Elementos constitutivos El calefón es un artefacto constituido básicamente por los siguientes elementos, tal como se puede visualizar en la figura 1:  El intercambiador de calor compuesto por un serpentín, por el cual circula el agua a calentar. (1)  Sombrero superior. (2)  Tubo Venturi y cámara de agua. (3)  Válvula agua – gas (con llama piloto y sin llama piloto). (4)  Sistema de seguridad. (5)  El piloto. (6)  El quemador principal o mechero. (7)

4.4 El intercambiador de calor El intercambiador de calor está compuesto por un serpentín de cobre 100 % estañado, dándole una excelente protección, evitando la oxidación del cobre en zonas de alta temperaturas ya que ésta posee un aspecto verdoso desagradable a la vista.

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El agua circula por este serpentín siendo ésta una de las pocas desventajas de este artefacto, debido a que suele obstruirse por el sarro. En la actualidad los nuevos procedimientos de soldadura y doblado mejoraron muchísimo este problema, hasta prácticamente extinguirlo. La figura 2 a y b muestran un intercambiador de calor típico de un calefón de 14 L.

4.5 Sombrero superior La evacuación de los gases de la combustión permite diferenciar los tipos de artefactos utilizados. Así, se pueden mencionar tres tipos de aparatos a saber:  Sin tiraje.  Tiraje natural o cámara abierta.  Tiro balanceado o cámara cerrada. 4.6 Artefacto sin tiraje Son aquellos que toman el aire necesario para la combustión y descargan los gases directamente al local. 4.7 Tubo Venturi y cámara de agua. El funcionamiento del calefón es comandado automáticamente, en caso de que algún grifo de agua caliente se abra, ésta comienza a circular pasando por el tubo Venturi, (ver figura 5).

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El agua en la cámara de agua actúa respectivamente sobre cada una de las caras. Ver figura 6; De este modo, cuando se produce la apertura de algún grifo, por efecto Venturi se genera una diferencia de presión sobre las caras, que origina un movimiento del diafragma, que mediante una vinculación actúa sobre la válvula de admisión de gas, encendiéndose así los calentadores principales. Al cerrar el grifo, un resorte produce que el diafragma regrese a su posición original serrando el paso de gas hacia los quemadores, por lo que éstos se apagan.

Una de las principales desventajas del calefón es que necesita una altura del tanque de agua no inferior a 2.5 metros desde la primer canilla. Esto se debe a que se requiere una presión mínima para que por efecto Venturi se genere la diferencia de presión que logre desplazar el diafragma en la cámara de agua. La figura 7 describe como se conecta el tubo Venturi, la cámara de agua y la válvula agua – gas.

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4.8 Válvula agua - gas La válvula agua – gas es el componente por el cual se conecta el gas natural proveniente de la red. Esta válvula es la destinada a dirigir el flujo de gas hacia el piloto y el quemador principal, dependiendo de la posición de la perilla accionada manualmente por el usuario, y por la cámara de agua como se explicó anteriormente. En su interior también se encuentra la unidad magnética a la cual se conecta la cola de la termocupla formando un conjunto denominado “sistema de seguridad” que se describirá más adelante. Dadas las nuevas exigencias del mercado se han desarrollaron recientemente nuevos modelos de válvula, los que con ayuda de un circuito electrónico permiten la modulación de la temperatura del agua saliente y se logra que el piloto no permanezca siempre encendido y sólo lo haga cuando se abra la canilla. Es importante destacar que estos sistemas no son nuevos, ya que antiguamente fueron implementados por equipos de calefacción más grandes y potentes, por lo que solo se tuvo que trasladar la tecnología para que sea utilizada en calefones que hasta el momento no lo requerían. Los cuatro tipos de válvulas que se pueden encontrar hoy en plaza son:    

Válvula agua – gas tradicional. Válvula agua – gas sin llama piloto. Válvula agua – gas modulante con llama piloto. Válvula agua – gas modulante sin llama piloto.

4.8.1.- Válvula agua – gas tradicional Estas válvulas, como muestra la figura 8 son de un diseño compacto y sencillo formadas de un cuerpo de aluminio inyectado. Sus cierres se realizan a través de levas que accionan pastillas de obstrucción que sólo están en contacto con los asientos en el momento del cierre. A diferencia, este sistema disminuye los

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desgastes producidos en las válvulas de cono, permitiendo alargar la vida útil de la misma. Su construcción permite una óptima regulación en 225°, obteniendo incrementos de temperatura proporcionales por cada grado en el giro de la maniobra.

4.8.2.- Válvula agua – gas sin llama piloto Esta válvula a diferencia de la anterior que es totalmente mecánica, se le incorpora un sistema electrónico que permite la ausencia de la llama piloto. A este sistema también se lo suele llamar “de manos libres” ya que al adquirirlos solo requieren conectar el agua, el gas, las pilas (dos pilas grandes de 1.5 V) y listo para usar. No requiere la tarea extra de poner la perilla en piloto, encenderlo y esperar 5 minutos para que pegue la unidad magnética y comience el funcionamiento. La aplicación de este sistema introduce tres grandes ventajas: 4.8.2.1.- De uso: Sistema manos libres (ninguna operación manual) ideal para tiro balanceado. 4.8.2.2.- Economía: Ahorra una cifra considerable de gas por año por el apagado del piloto. 4.8.2.3.- Mantenimiento: El apagado del piloto evita la destrucción prematura del intercambiador de calor y del quemador piloto.

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Es importante destacar que este sistema no utiliza termocupla como elemento de seguridad, sino que en su reemplazo utiliza un sistema de ionización, el cual se explica más adelante en sistemas de seguridad. Este tipo de válvula junto a la central electrónica, piloto, solenoide (bobinas) y cámara de agua con su microswitch para dar señal eléctrica pueden observarse en la Figuro 9

4.8.3.- Válvula agua – gas modulante con llama piloto Estos tipos de válvulas trabajan con válvulas solenoides que regulan el caudal de gas. El sistema posee un módulo de control para que el usuario establezca mediante el uso de un botón, la temperatura de salida del agua. La temperatura preestablecida quedará titilando en una pantalla digital por unos segundos y luego la misma pantalla señalará la temperatura de salida del agua en ese instante. El sistema mantendrá la temperatura establecida aunque se produzcan modificaciones en la presión del gas que lo alimenta o en el caudal de agua. El agua mantendrá la temperatura siempre que se encuentre dentro de la capacidad del equipo. Estos equipos poseen una precisión superior a 1º C y trabajan con una alimentación de 12v c.c. 0,5 A. El rango de temperatura que se establece va desde 20 a 60 ºC. Este sistema también posee un microswitch sobre la cámara de agua para dar la señal de circulación de agua a la central electrónica, este conjunto se visualiza en la figura 10

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4.8.4.- Válvula agua – gas modulante sin llama piloto. Este tipo de válvula posee las ventajas de los otros dos sistemas por separado, permitiendo regular la temperatura del agua saliente independientemente del caudal circulante y apagar el piloto cuando no se utiliza y encenderlo automáticamente cuando se abre el grifo de agua caliente.

4.8.5.- Sistema de seguridad Consiste en un conjunto de elementos que permiten verificar la presencia de llama, tanto en el quemador principal como en el piloto. Los sensores de llama pueden ser:

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 Térmico eléctrico (Termocupla).  Iónicos (varilla de rectificación).  Radiación. 4.8.5.1. Térmico (Termocupla) La termocupla, según se indica en el esquema elemental de la figura 12, está basada en el principio de que siempre que se conecten dos metales diferentes (En éste caso cobre y constantán), de manera que formen un circuito completo, se genera una diferencia de potencial entre las uniones que se encuentren a diferentes temperaturas. Tal como muestra la figura 13, existen muchos modelos de Termocupla, diferenciándose en los soportes y roscas de la cola para los diferentes modelos de enganches que cada fabricante diseña.

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La fuente de calor la constituye la llama del piloto o eventualmente el quemador principal, y la unión fría se conecta a una válvula solenoide o válvula electromagnética (también llamada unidad magnética), por medio de conductores eléctricos (un cable de cobre y un caño también de cobre actuante como masa). Dicha unidad magnética (ver figura 14) se mantiene abierta cuando circula una corriente eléctrica por su bobina, ésta es originada por la diferencia de potencial que le trasmite la termocupla cuando el piloto esta encendido. Cuando la llama del piloto se apaga, las uniones de la termocupla igualan su temperatura, y la diferencia de potencial disminuye hasta prácticamente considerarse despreciable. Luego la acción antagónica de un resorte cierra el paso del gas. Por lo tanto, si por cualquier eventualidad se apaga la llama, éste control corta automáticamente el suministro de gas en la válvula agua – gas.

Debido a este sistema, al encender el calefón hay que mantener por unos minutos la perilla de encendido presionada hasta que la termocupla genere el potencial, y por lo tanto la bobina quede pegada. La figura 15 muestra los gráficos del potencial en función del tiempo generado por la termocupla.

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4.8.5.2.- Iónicos (varilla de rectificación) La presencia de la llama puede ser detectada por la conductibilidad eléctrica de la misma. En efecto, a altas temperaturas las moléculas de combustible y el aire circulante se ionizan, haciéndose conductora y permitiendo circular corriente en un sólo sentido, es decir, se rectifica la corriente de alterna en continua.

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Para aprovechar este efecto se utiliza una varilla o sonda de detección, que consiste en un electrodo sumergido en la llama principal o piloto, de modo que al apagarse la llama cesa la circulación de corriente, lo que provoca el cierre de la válvula de seguridad, produciéndose el corte del suministro del gas prácticamente en forma instantánea. 4.8.5.3.- Radiación Consiste en la detección de la llama por efecto de la radiación, provocada sobre un elemento sensible, que se denomina célula fotoeléctrica o fotocélula. Estos detectores se basan en la captación de las radiaciones que se producen en el proceso de combustión, pudiendo actuar de acuerdo a la característica de funcionamiento, dentro de la gama infrarroja o la ultravioleta. Los detectores del tipo infrarrojo detectan los destellos que se producen en la llama, mientras que los ultravioletas reaccionan en la zona de combustión primaria, donde tiene lugar la reacción entre el combustible y el comburente. 4.9.- El piloto Cualquier tipo de quemador pueden clasificarse de acuerdo a los siguientes: Presión de trabajo:  Baja presión: puede estimarse en general, hasta 350 mmca  Alta presión: cuando se supera el valor anterior. Forma de incorporación del aire:  Atmosféricos: cuando el aire de la combustión es tomado en forma directa de la atmósfera.  Aire a presión: cuando cuenta generalmente con un ventilador centrífugo para proporcionar el aire indispensable para producir la combustión. Para producir en forma rápida, eficiente y segura el encendido del quemador principal en el momento que sea necesario, se emplea en determinados artefactos un quemador de bajo consumo, denominado piloto. La figura 16 muestra distintos pilotos utilizados por diferentes empresas que comercializan calefones. Los pilotos de los quemadores de los artefactos domésticos son atmosféricos a baja presión, y su encendido y funcionamiento es independiente del quemador principal.

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4.10.- El quemador principal o mechero El quemador es el elemento que permite realizar la reacción de combustión entre el combustible y el comburente de manera controlada y regulable. Es decir, asegurar la aportación adecuada de ambos para conseguir la potencia calórica especificada, y distribuye la zona de reacción (llama) y la circulación de los productos de combustión de modo que el calor producido se transfiera a la carga de manera eficiente. En la figura 17 se muestran los quemadores para calefones de distintas capacidades. Al tomar el aire de la combustión directamente de la atmósfera en forma natural, se los denomina atmosféricos o también tipo bunsen. El aire primario es el aire introducido en el quemador, que se mezcla con el metano antes de que salga por el orificio de descarga, mientras que el aire secundario, es el aire exterior que toma directamente la llama, en la zona que se produce la combustión.

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Los elementos geométricos básicos del quemador atmosférico de premezcla son:  Inyector: Pieza con abertura calibrada desde donde se descarga el gas combustible, tal como muestra la figura 18.  Mezclador: Donde el gas y el aire arrastrado se mezclan, buscando siempre alivio de presiones y buen contacto entre aire y gas.  Cabeza: Donde se efectúa la combustión de la mezcla aire - combustible, al fluir la mezcla por la boquilla.

4.11.- Calefón Ionizado Un calefón ionizado es un calefón que no tiene llama piloto, se enciende con solo abrir la llave de agua caliente, esta característica le permitirá un ahorro en gas. . 4.12.- QUEMADORES Un quemador es un dispositivo para quemar combustible líquido gaseoso o ambos (excepcionalmente también solido) y producir calor generalmente mediante una llama. 4.12.1.- TIPOS DE QUEMADOR

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4.12.1.1.- Quemador Atmosférico Es el que produce la llama a presión ambiente, con soplante, donde un ventilador se encarga de aumentar la presión de aire necesaria para la combustión, lo que se hace que se pueda quemar más cantidades de combustible y que el rendimiento sea superior. 4.12.1.2.- Quemador de Etapas Este quemador puede hacer la llama de varios tamaños, dejando de pasar más o menos combustible. El más sencillo es de tres etapas: todo-medio-nada, es decir que produce una llama mitad de la que es capaz de producir en condiciones de plena potencia, y otros de mas etapas, aunque no suelen tener más de cuatro: todo-dos tercios-un tercio-nada cuando requiere mayor variación recurre al siguiente: 4.12.1.3.- Quemador Modulante En este quemador, para combustibles líquidos con gaseosos, puede modularse la potencia (el tamaño) se llama por un sistema eléctrico que regula la función de las necesidades del calor, necesidades que conoce por una sonda situada en la conducción del remoto del sistema de calefacción: a menos temperatura mayor potencia habrá que dar a la llama. 5.- DESARROLLO 5.1.- Funcionamiento del calentador de gas Los calentadores a gas están dotados de un calderín de acero vitrificado y un elemento interior intercambiador para el calentamiento del agua. En la base de este conducto está situada la cámara de combustión del gas y el quemador. La seguridad en la combustión en los modelos con llama piloto está garantizada por la existencia de un termopar, que en caso de apagado de la llama impide el paso del gas al quemador. El termostato de sobrecalentamiento supone una medida adicional de seguridad, impidiendo que la temperatura del agua supere los 95·C. La gran ventaja de los termos a gas viene dada por: 

La acumulación, que permite dar servicio de agua caliente a varios puntos de consumo simultáneamente (a diferencia de los sistemas de producción instantánea).

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Su gran potencia de calentamiento, capaz de recuperar la temperatura del agua con mayor rapidez.

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Presión de agua adecuada: Se refiere a la presión mínima de encendido del calefón. Esta debe estar entre 0,15 bar y 0,35 bar. Figura 19 Partes y estructura de un calefón

5.2.- Agua caliente ▶ Abrir las llaves de paso del gas y del agua y compruebe la estanqueidad de todas las conexiones.

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▶ Coloque el interruptor principal en posición de funcionamiento. De este modo, el aparato está listo para funcionar. Siempre que se abre un grifo de agua caliente, el micro interruptor envía una señal al módulo de encendido. Esta señal provoca lo siguiente: • Simultáneamente, empieza la producción de chispas. • Posteriormente se abre la válvula de gas. • El quemador se enciende. • El electrodo de ionización supervisa el estado de la llama. De este modo se obtiene un ahorro energético considerable ya que el quemador piloto funciona el tiempo mínimo necesario hasta la ignición del quemador principal, contrariamente a los sistemas convencionales en los que existe un funcionamiento permanente 5.3.- División en categorías

5.3.1.- Tiro natural.- La admisión de aire para la combustión se toma del interior del recinto, en que está instalado el calefón. La evacuación de los gases es hacia el exterior del recinto en forma natural. 5.3.2.- Tiro forzado cámara abierta.- La admisión del aire para la combustión se toma del interior del recinto en que está instalado el calefón. La evacuación de los

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gases es hacia el exterior del recinto, con ayuda de un extractor de gases o ventilador. 5.3.3.- Tiro forzado con cámara estanca.- La admisión del aire para la combustión se toma desde el exterior del recinto a través de un ducto concéntrico. La evacuación de los gases se realiza por el mismo ducto hacia el exterior, siempre con ayuda de un ventilador. Figura Calefón agua sin llama piloto – componentes

Figura Características principales de un calefón

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5.4.- ELECCIÓN DEL CALEFÓN La capacidad de los calefones va desde los 5 a los 16 litros; antes de definir cuál es el que mejor responde a tus necesidades es importante considerar: 

Número de baños que posee la casa o departamento. Mientras más baños posea deberá considerar un artefacto de mayor capacidad (litros).

Si necesita de un consumo máximo en un tiempo simultáneo (por ejemplo, si se necesita agua caliente al mismo tiempo en más de un lugar). Presión de la red de agua, todos los calefones tienen una presión mínima de encendido para que se encienda la llama piloto y empiece la combustión completa. Sin embargo, para que el calefón tenga un buen desempeño, es necesario que la presión de red sea superior a la presión mínima de encendido. Para todos los calefones, se recomienda que la presión dinámica de red sea de 1,2 bar o superior. Debajo de ese valor se recomienda el uso de termos. Tabla Consumo de caudal de agua caliente requerido

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Otro 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. 5.5.- MANTENIMIENTO El mantenimiento interno de un calentador está 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 descalificadores o suavizadores de agua. 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

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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. 5.6.- Seguridad 5.6.1.- Válvula de alivio de presión. 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. Figura Válvula de alivio a presión

5.6.2.- Termostato de seguridad con reinicio manual. Si se calienta agua dentro de un envase herméticamente cerrado, cuando el agua supere los 100 °C, éste reventará. Figura Termostato de seguridad con reinicio manual

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Aunque bajo condiciones normales es muy difícil que un calentador de agua reviente, es un hecho que ha pasado antes. Para evitar esto, los calentadores tienen un sistema de control de temperatura y otro de seguridad. La válvula de alivio libera la presión permitiendo que el agua o el vapor salgan del depósito 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, 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 habrá que reparar o cambiar el termostato de control. 5.7.-NOTAS 1.-Para comparar los precios de los combustibles que usted utiliza en su casa o departamento debe tener presente que la unidad de medida de uso común de cada combustible es diferente (Kilo, Metro Cúbico (m3), Litro, Kilowatts Hora, etc.) y como cada combustible tiene, además, diferente cantidad de calorías (energía) por unidad de medida, los precios de dos combustibles sólo se pueden comparar si se expresan por cantidad de calorías consumidas. El Gas Natural permite importantes ahorros que van desde: * Un 10% mensual en domicilios donde el consumo es equivalente a un balón de gas licuado de 45 Kg. por mes 2.- Si ahora convierten mis artefactos a Gas Natural, ¿Mis ahorros serán permanentes? Sí. El Gas Natural tendrá que mantenerse SIEMPRE competitivo con todos los combustibles que se utilizan en el sector residencial, comercial e industrial

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3.- ¿Los artefactos que usan Gas Natural calientan menos que los artefactos a gas licuado? No. Cuando usted cocina, utiliza el calefón, o prende la calefacción, está consumiendo energía. Los artefactos (cocina, calefón, estufas, etc.) están diseñados para consumir cierta cantidad de energía en un tiempo determinado. Cuando un artefacto cambia el tipo de gas utilizado, se regulan y/o adaptan los quemadores, de modo que la cantidad de energía por unidad de tiempo permanece constante independiente del combustible consumido. Por lo tanto, mediante la conversión a Gas Natural el artefacto calentará igual que antes. 4.- ¿Es verdad que el Gas Natural tiene menor poder calórico que el gas licuado? Efectivamente. Un metro cúbico de Gas Natural tiene 9.300 calorías y un metro cúbico de gas licuado (en estado gaseoso) tiene 22.550 calorías. Sin embargo, esto no tiene relevancia al comparar cuál combustible es más conveniente, por las siguientes razones: * Los artefactos que usted tiene requieren una cierta cantidad de energía para funcionar, independiente del combustible que se utilice. Por ejemplo, un calefón, tiene un consumo típico de 20.000 calorías por hora. Sin embargo, en una hora usted puede ocupar 0,89 metros cúbicos de gas licuado ó 2,15 metros cúbicos de Gas Natural. Esto significa que un calefón usa más metros cúbicos de Gas Natural que de gas licuado para calentar el agua, pero en ambos casos se consume la misma cantidad de energía (20.000 calorías por hora) * Si un calefón consume la misma cantidad de energía funcionando con gas licuado o con Gas Natural, y el precio del Gas Natural es más barato por cada mil calorías, entonces usted está ahorrando siempre si usa Gas Natural.

6.- Cronograma de mantenimiento de calefón 9:00- 10:00

10:00- 12:00

14:00-15:30

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14:00-15:30

15:30- 18;00


Desconectar el flujo de agua entrada y salida de agua con mucho cuidado y asegurándose que sea correcto

Hacer el desarmado de todo el equipo sacar la caja de seguridad

Analizar cada componente del calefón y ver cuales necesitan mantenimiento

Limpieza del filtro de agua limpiar los componentes del calefón y sacar el sarro acumulado

Hacer el armado del equipo con sus componentes ya limpios hacer el cierre respectivo y hacer de nuevo la conexión

Herramientas a usar     

Llaves de mano Alicate llave crecen destornillador plana alicate de punta

  

destornilladores estrella alicate llave alen

7.- Programa de mantenimiento CALEFON

ENERO

FEBRERO

MARZO

ABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO

SEPTIEMBRE

OCTUBRE

NOVIEMBRE

DICIEMBRE

MANTENIMI ENTO DE CALEFION

Mes a hacer el mantenimiento para garantizar el funcionamiento del calefón

8.- CONCLUCIONES 

Se demostró como calcular la capacidad de un calefón a gas

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Se determinó la potencia mediante dos maneras primero aplicando la fórmula adecuada y la segunda con la tabla según aparatos a consumir.

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 

Se revisó las respectivas normas, como se mostró las alturas y distancias y tamaños que se requieren para el calefón y sus conductos. En el presente informe se mostró como es el funcionamiento de un aparato calefón a gas natural

9.- RECOMENDACIONES 1. Cuando el artefacto se encuentre instalado en ambientes donde la temperatura pudiese ser inferior a 0°C, es necesario vaciar el agua en el interior del artefacto para evitar congelamiento y daño a las partes. 2. Para prevenir accidentes y fallas en el calefón, el usuario debe: (a) No instalar el calefón sin conocimiento adecuado; (b) Leer cuidadosamente las instrucciones de uso; (c) Antes de instalar asegúrese que el tipo de gas del calefón sea compatible con el suministrado en su domicilio; (d) No cierre ventilaciones, el calefón consume el aire en el interior del recinto; (e) Siempre debe instalar el calefón con ducto de evacuación de gases, inclusive cuando se instale en el exterior de la vivienda, de lo contrario, la sonda apagará el calefón. 3.- No deje correr el agua caliente que no utiliza: derrocha gas, agua y abulta su factura innecesariamente. 4.- Si tiene instalado un calefón regule la temperatura del agua caliente con la palanca, botonera, o abriendo más la canilla, pero evite mezclarla con la fría: ahorrará gas y prolongará la vida útil del artefacto.

10.- BIBLIOGRAFIA

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 Normas mínimas para la ejecución de instalaciones domiciliarias de GN ANEXO V  Especificaciones técnicas para el diseño de producción instantánea de agua caliente, para uso doméstico, que utilizan combustibles gaseosos (calefones). Ministerio de energía  Energipress (revista dedicada a la industria de los hidrocarburos)  Manuales de instalación y uso o BOSCH o LONGVIE o MADEMSA o GLAMA o ORBIS  Calentadores de agua a gas de paso tipo instantáneo para el uso doméstico. REQUISITOS E INSPECCION NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2187:2011  Aparato de producción instantánea de agua caliente para usos sanitarios provistos de quemadores atmosféricos que utilizan combustibles gaseosos ENARGAS  Páginas web o Tesinas de Belgrano (tecnología del Gas NaturaDl) o Wikipedia o Rincón del vago  Distintos textos de proyectos e instalación de gas

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1-PROYECTO_CALEFOnN1

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