1. IDCC 2011-2012
UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Instalación y partes principales.
1.- Introducción a la calefacción.
2.- Caldera: definición, partes principales, tipos de calderas.
3.- Instalación de calderas: red de distribución de calor, salida de
humos, toma de agua, desagües, tipo de alimentación, conexionado a
la red eléctrica, elementos de seguridad.
4.- Caldera mural a gas. Componentes. Conexiones.
5.- Grupos térmicos. Partes principales. Marcas comerciales.
6.- Actividades prácticas.
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2. UD 02. Introducción a la calefacción.
El circuito de calefacción, normalmente, es un circuito cerrado. Eso significa
que es un circuito que se llena una vez, al ponerse en marcha la instalación, y
después ya no entra ni sale agua del circuito. Es siempre el mismo agua que
circula por tuberías, depósito, caldera y radiadores.
Combustión.- La combustión es la reacción de un
combustible con el oxígeno del aire, que genera
un desprendimiento de calor.
Circuito de calefacción y agua caliente sanitaria.
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3. UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Conexionado y partes principales.
CALDERA:
La caldera es un mecanismo diseñado para transmitir el calor generado
en un proceso de combustión a un fluido contenido en la caldera, que
puede ser agua u otro fluido térmico.
Las calderas pueden utilizarse para la producción de vapor (para la
generación de energía eléctrica o procesos de calefacción) o para la
producción de agua caliente (para sistemas de calefacción o suministros
de agua caliente sanitaria).
La caldera es el componente esencial de una instalación de calefacción.
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4. UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Conexionado y partes principales.
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5. UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Conexionado y partes principales.
Partes principales de una caldera:
Hogar o cámara de combustión: habitáculo en el que se realiza la reacción
de combustión, donde se quema el combustible. En la cámara de
combustión se pueden llegar a alcanzar 1800°C.
Quemador: dispositivo que se encarga de realizar la mezcla del combustible
con el comburente para facilitar la combustión.
Intercambiador de calor: donde se realiza la transferencia de energía
térmica obtenida con la combustión al fluido térmico.
Salida de humos: conducto que conduce los gases generados en la
combustión hasta la chimenea. La temperatura de los humos a la salida de la
caldera suele oscilar entre los 200°C y 260°C.
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6. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
Tipos de calderas:
Según el combustible utilizado: - Combustible sólido (carbón, leña, biomasa).
- Combustible líquido (gasoil, fuel).
- Combustible gaseoso (propano, gas natural).
- Electricidad.
Según el material de construcción: - De hierro fundido.
- De chapa de acero.
- De materiales especiales (cobre, aluminio y
acero inoxidable).
Según el servicio que prestan: - Sólo calefacción.
- Mixta: calefacción y agua caliente.
Según su colocación: - De pie (colocada sobre bancada horizontal en el suelo)
- Mural (colocada sobre la pared).
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7. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
Según el combustible utilizado
Dependiendo del tipo de combustible que se queman en ellas, las calderas
pueden ser:
• Calderas para combustibles sólidos:
Están preparadas para quemar leña, carbón o biomasa. Disponen de unas
parrillas donde se efectúa la combustión, regulándose la intensidad de la misma
actuando sobre la compuerta de regulación del tiro de la chimenea, que
puede estar automatizada, y controlarse con ayuda de un termostato.
Resultan engorrosas de utilizar por la suciedad que generan en forma
de cenizas y las dificultades que plantea el control de la combustión.
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8. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
• Calderas para combustibles líquidos:
Utilizan comúnmente como combustibles el fuel y el gasóleo. Este
tipo de combustibles son más limpios que los combustibles sólidos pero
requieren la utilización de quemadores especiales que los pulvericen o
vaporicen para conseguir una correcta combustión.
• Calderas para combustibles gaseosos:
La combustión de los gases es más fácil de realizar y controlar, pero
presentan el inconveniente de la peligrosidad del transporte,
almacenamiento y distribución de los combustibles gaseosos.
• Calderas eléctricas: usan la electricidad como fuente de energía necesaria
para calentar el agua.
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9. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
Según el material de construcción
• Calderas de hierro fundido:
- Están formadas por una serie de elementos de hierro fundido que se
acoplan entre sí por medio de unos manguitos de unión. Estos elementos
conforman el hogar de la caldera y por su interior circula el fluido
térmico. Todo el conjunto queda alojado dentro de una carcasa de chapa de
acero, y aislada térmicamente para mejorar el rendimiento de la
caldera.
- Este tipo de calderas se destina generalmente
para calefacción doméstica, utilizándose
generalmente combustibles sólidos.
- Al estar compuestas por varios elementos
unidos entre sí, tienen la ventaja de poderse
ampliar o de poder sustituir elementos
deteriorados por otros nuevos.
- Se instalan muy poco actualmente.
Caldera de hierro fundido de gasoil
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10. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
• Calderas de chapa de acero:
Se construyen con chapas o tubos de acero al carbono, soldados entre
sí eléctricamente. Representan la mayoría de las calderas existentes por
ser de menor peso y más fáciles de instalar que las de fundición, al tiempo
que permiten utilizar cualquier tipo de combustible. Con ellas se obtienen
mejores rendimientos térmicos que con las de fundición, pero su vida
es más corta.
Caldera de chapa de acero para gas o gasoil 10
11. UD 02. Calderas domésticas. Tipos.
• Calderas de materiales especiales:
Algunos tipos de calderas, con aplicaciones y diseños concretos, se fabrican
con materiales tales como el cobre, aluminio o acero inoxidable.
En concreto nos referimos en este apartado a las calderas murales para la
producción de agua caliente sanitaria o calefacción doméstica.
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12. UD 02. Calderas domésticas de última generación.
Ecogen es esencialmente una
caldera de gas, similar en tamaño
a una caldera mural tradicional.
Sin embargo, a diferencia de una
caldera tradicional, Ecogen genera
1 kW de electricidad mientras
produce hasta 24 kW de calor
para calefacción y agua caliente
sanitaria.
Este equipo fue seleccionado para participar
en el Foro de la Innovación de la feria de
Climatización 2009.
Caldera mural a gas de última generación.
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13. UD 02. Calderas domésticas de pie.
Caldera de combustible sólido
Caldera de pie mixta, para calefacción y ACS,
de gasóleo.
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15. UD 02. Instalación de calderas.
Instalación de calderas: se instalarán en el cuarto de calderas ( o sala de
máquinas) cuando tengan una potencia superior a 50 kW. Para potencias
menores su instalación es libre en cuanto a ubicación siempre que cumplan
los reglamentos sobre combustibles vigentes.
Los fabricantes acompañan a la caldera o facilitan una plantilla de instalación y
también las instrucciones de instalación hidraúlica y conexiones eléctricas.
Una vez realizado el conexionado hidraúlico (de tuberías y demás elementos
como válvulas, depósito de expansión, etc) se realizará una prueba de presión
a todo el circuito para asegurarnos de que no existen fugas. Después se llenará
el circuito a una presión entre 1 y 1,5 kg/cm². Mientras vamos llenando el
circuito iremos purgando la instalación para evitar bolsas de aire que merman
la eficacia de los radiadores.
El Servicio de Asistencia Técnica (SAT) del fabricante hará la puesta en marcha
del sistema para cubrir la garantía.
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16. UD 02. Instalación de calderas.
Plantilla de conexiones para una
caldera doméstica a gas.
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17. UD 02. Instalación de calderas.
En general, la instalación de las calderas murales mixtas es relativamente
sencilla, y consistirá en conectar las cuatro tomas de agua (dos para ACS
y dos para calefacción), conectar la toma de llenado de agua de la red,
conectar al desagüe la descarga de la válvula de seguridad y la alimentación
de gas.
También será necesario disponer de un punto para la conexión
eléctrica de la caldera.
Para la realización de las conexiones de agua y gas será preceptivo utilizar
los racores que el fabricante suministra junto con la caldera.
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18. UD 02. Instalación de calderas.
Chimenea
Para las calderas murales estancas, necesitaremos dos tubos, uno para la
evacuación de los gases de combustión y otro para la entrada de aire, necesario
como comburente para realizar la combustión.
Podemos utilizar dos tipos de chimeneas o tubos de evacuación:
• Sistema concéntrico, que incluye en el tubo de entrada de aire, el tubo de salida
de gases, en la parte interior. Con este sistema de salida de gases tenemos la
ventaja de ser un sistema más compacto y con una instalación más simple, al
necesitar sólo un taladro en la pared para sacar el tubo al exterior. La salida se
puede realizar colocando los tubos en posición horizontal o en vertical;
dependiendo del tipo de salida tendremos un accesorio distinto .
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19. UD 02. Instalación de calderas.
• Sistema de tubos separados, con dos tubos independientes, uno para
la entrada del aire para la combustión a la caldera y por el otro extraemos los
gases al exterior, pudiendo desembocar estos tubos a la misma fachada o a
distintas. Se puede realizar un trazado horizontal o vertical. Este tipo de ejecución
permite alcanzar mayores longitudes que con un sistema concéntrico al presentar
menor pérdida de carga en el tubo de entrada de aire a la cámara de combustión.
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20. UD 02. Caldera mural a gas.
La caldera mural a gas, se cuelga en una pared. De ahí le viene el
nombre.
Está muy extendida en las instalaciones de calefacción domésticas.
Permite combinar la producción de agua caliente sanitaria y calefacción
para una vivienda.
La potencia calorífica máxima suele ser de unos 24 kW. Las calderas
modernas disponen de quemadores modulantes que regulan la potencia,
abriendo o cerrando el paso del gas al quemador, y adaptándola
así a las necesidades de calefacción o producción de ACS.
El principio de funcionamiento de la caldera mural es similar al del
calentador de agua a gas, con la diferencia de que la caldera incorpora
elementos adicionales como válvula de seguridad, depósito de expansión
y bomba de circulación para el circuito de calefacción, además de diversos
elementos de control.
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21. UD 02. Caldera mural a gas.
Las calderas murales a gas se agrupan por su campo de aplicación:
• Solo calefacción
• Calefacción y ACS
y por el tipo de combustible
• Gas natural (GN – gas canalizado)
• Gas licuado (GLP - botella de butano o propano)
• Gasóleo (muy poco utilizada)
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22. UD 02. Caldera mural a gas.
Componentes de la caldera mural
Los principales componentes de una caldera mural son:
• Tomas de calefacción, ACS, gas.
• Cuadro de control con tomas eléctricas.
• Dispositivos del circuito de calefacción: bomba de circulación, válvula de
seguridad, depósito de expansión, manómetro.
• Componentes del quemador y cámara de combustión: válvula reguladora
de gas, bloque de encendido, parilla quemador.
• Intercambiador de calor para calefacción y ACS.
• Salida de humos (productos de la combustión – PDC).
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30. UD 02. Grupos térmicos. Partes principales. Marcas comerciales.
Grupo térmico: es el conjunto de la caldera, quemador, bomba de
circulación, vaso de expansión, sistema de seguridad, panel de mandos,
termómetro y los elementos necesarios para generar calor para calefacción.
Marcas principales:
-Fagor
-Junkers
- Bosch
-Saunier Duval
- Vaillant
- Ferroli
-Baxiroca
- Cointra
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