¿Qué es un calentador?
Un calentador de agua, calefón, o boiler; es un dispositivo termodinámico que utiliza diferentes métodos, energías y/o combustibles para elevar la temperatura del agua.
Sus usos van desde la limpieza, las duchas, para cocinar o la calefacción en residencias hasta papeles predominantes en la producción industrial.
En todos los hogares tenemos calentadores de agua para contar con temperaturas agradables al momento de tomar un baño, lavar los platos y realizar las distintas actividades que implican el uso de agua.
Funcionamento
En la generalidad de los casos los calentadores toman agua fría de un sistema hidráulico, y por medio de varios modelos de intercambio de calor, aumentan la temperatura del agua para finalmente canalizarlos nuevamente al sistema hidráulico.
¿Eso es todo?….. ¡¡¡No
Porque aparte de las generalidades actualmente hay más de 7 métodos comerciales diferentes para calentar el agua y eso sin hablar de sistemas especializados o del mismo método pero con diferentes combustibles.
Por eso, más que generalizar el funcionamiento de un calentador, debemos conocer los diferentes métodos de calentamiento y elegir el más adecuado para cada necesidad.
Veremos primero las variables que diferencian a los calentadores incluyendo sus tipos de combustibles, los aislamientos, mantenimiento y seguridad.
Tipos de energía que utiliza un calentador
El mayor costo asociado al calentamiento de agua es el combustible. El calentador de agua y su instalación se paga una sola vez, mientras que pago del combustible lo hacemos regularmente.
Veamos los tipos de combustibles más comunes para un calentador:
Gas Natural
El gas natural constituye una importante fuente de energía fósil liberada por su combustión. Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos ligeros que se extrae, bien sea de yacimientos independientes (gas libre), o junto a yacimientos petrolíferos o de carbón (gas asociado a otros hidrocarburos gases y líquidos peligrosos).
Es por la facilidad de extracción y tiempo de uso, el más económico actualmente para la mayoría de los países. Sin embargo, en ciertos países hay que tener en cuenta las cuotas «mínimos» que pueden hacer costosa esta opción. Además el gas natural no está siempre disponible, sobre todo en lugares apartados pues su distribución principalmente depende de redes de tuberías subterráneas y estaciones de bombeo.
Gas LP:
El gas propano o LP. Es un tipo de hidrocarburo que, se deriva del petróleo y cuenta con diversos usos residenciales e industriales.
Fue descubierto en 1910 como parte de las sustancias volátiles presentes en la gasolina. Es explosivo en ciertas condiciones y al contacto con determinadas sustancias, por lo que su producción, comercialización y uso debe realizarse con mucha precaución.
Cuando se emplea como combustible, el propano genera una llama azul. Si la llama se vuelve roja, naranja o amarilla es un síntoma de una combustión deficiente.
La inhalación del propano, puede provocar sopor, pérdida de conciencia y en concentraciones suficientes, daños a la salud.
Para usos residenciales, a este gas inoloro e incoloro se le agrega un compuesto similar a base de sulfuro, como el methanethiol y metanotiol dependiendo del lugar y estándares internacionales, que puede ser detectado fácilmente por la mayoría de las personas y ayuda a percibir fugas.
A diferencia del gas natural, el gas LP es mas portable, es decir, cabe más gas en un contenedor portatil, haciéndolo ideal para lugares con poca infraestructura.
Electricidad
Aunque está presente en todo el mundo y hay muchos métodos para su generación, la potencia calorífica de un sistema eléctrico es todavía menor que el costo-beneficio reportado por el uso de gas natural o el gas LP.
Sin embargo con una inversión inicial en un sistema de generación de electricidad, lo que acusa un gasto mayor al principio, el costo de combustibles puede reducirse al mínimo, con una mayor eficiencia termica que el gas y sin emisiones de contaminantes.
Además este sistema nos ofrece diseños tan compactos que permiten al aprovechamiento del espacio, donde el costo por metro cuadrado es prohibitivo y con mínimas modificaciones a la infraestructura presente.
Energías renovables:
En este punto la energía solar se puede aplicar directamente al calentamiento del agua. Existen equipos comerciales que contienen todos los accesorios necesarios para calentar el agua y acumularla para usos posteriores a pesar de que es uno de los dispositivos más costosos.
Si bien este sistema no pueda cubrir todo el requerimiento de agua caliente, es una ayuda que nos permite ahorrar energía está haciendo grandes incursiones en este mercado, pues, puede reducir el gasto de otros insumos hasta en un 80%, sin embargo es muy dependiente del lugar, clima y condiciones estacionales de cada lugar. También existen algunos sistemas geotérmicos de intercambios de calor que son aún más dependientes de su localización y generalmente de un costo alto.
Otras formas de calentar el agua:
El calor que expelen los compresores de aire acondicionado o los compresores de cámaras refrigeradoras también puede ser transferido al agua. Que, de igual manera, aunque no cubra todas las necesidades contribuye al ahorro de otros combustibles.
Otro sistema empleado para calentar agua consiste en hacerla circular por inter-cambiadores de calor, los cuales transmiten el calor que se desecha de duchas, lavado de platos, lavadoras u otras máquinas o electrodomésticos que descarten agua caliente, y elevar unos cuantos grados la temperatura del agua.
Por sí mismo ninguno de estos métodos genera suficiente aumento de la temperatura, pero entre menos grados de temperatura tenga que aumentar el calentador, ahorraremos energía y dinero.
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En este tipo de colectores el colector o placa, encargado de trasformar los rayos del sol en calor sensible, está formado por una placa metálica de color negro mate montada sobre una parrilla de conductos por las que circula el agua, usualmente tubos de cobre y cubierto con un vidrio de alta resistencia garantizado para resistir granizo de 3 cm.
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