Ajuste de la automática de la caldera de gas: dispositivo, principio de funcionamiento, consejos para la configuración.

Para la calefacción de viviendas se utilizan a menudo calderas de gas, aparatos cómodos y bastante económicos que funcionan con combustible azul. El correcto funcionamiento de estos dispositivos está garantizado por una serie de mecanismos que supervisan el modo de operación.

Un ajuste oportuno de la automática de la caldera de gas permite aumentar la eficiencia del calentador, así como garantizar la confiabilidad y seguridad en el funcionamiento. Y esto, hay que admitirlo, es un punto bastante importante para todos los usuarios.

Pero, ¿cómo realizar el ajuste y es posible hacerlo por uno mismo? Intentemos juntos resolver estas preguntas. Para ello, examinemos en detalle el dispositivo y el principio de funcionamiento de la automática tomando como ejemplo uno de los modelos más populares.

También prestaremos atención a los temas de configuración del equipo y a los principales problemas que el usuario puede enfrentar durante el proceso de configuración y posterior operación de la caldera de gas.

Tipos y principio de funcionamiento de la automática para calderas

Bajo esta definición se entiende un sistema de dispositivos de ejecución y control, destinados a mantener los modos establecidos, así como a responder rápidamente a situaciones anómalas que se presenten.

Gracias a esto se garantiza un uso seguro de las calderas con la mínima intervención humana en los procesos que ocurren en el dispositivo.

La construcción de las calderas de gas incluye diversos tipos de dispositivos automáticos (electrónicos y mecánicos) diseñados para mantener un funcionamiento eficiente y seguro

Toda la automática utilizada para el correcto funcionamiento de los aparatos de calefacción se puede dividir en dos grupos fundamentales:

• autónomos, que no dependen del suministro externo de energía;
• dispositivos que requieren una fuente externa de corriente eléctrica para su funcionamiento.

Examinemos cada grupo de dispositivos en detalle.

¿Cómo funcionan los dispositivos dependientes de energía?

Estos sistemas representan complejos bloques electrónicos que requieren un suministro de energía eléctrica para su funcionamiento.

Al mismo tiempo, estos dispositivos permiten regular el suministro de combustible y el grado de calentamiento mediante la apertura o cierre de la válvula, lo que contribuye a ahorrar en los gastos de calefacción.

El funcionamiento del sistema electrónico se basa en la información transmitida por los sensores a la unidad de control. Tras el análisis y procesamiento de los datos en el controlador y el microprocesador, se envían comandos a los actuadores de la caldera.

Tareas que resuelven los dispositivos automáticos:

• apertura/cierre de la válvula del sistema de suministro de gas;
• encendido del aparato en modo automático;
• apagado programado o de emergencia de la caldera;
• regulación del nivel de llama del quemador mediante el term sensor existente;
• visualización en pantalla de datos para lectura visual (temperatura del aire, nivel de calentamiento del agua y otros).

Además, los dispositivos automáticos modernos pueden tener una serie de funciones adicionales que facilitan enormemente la operación de las calderas.

Entre ellas se pueden incluir:

• gestión del funcionamiento del equipo y control de su operación;
• protección del sistema de calefacción contra fallos de la válvula de tres vías;
• protección del equipo contra la congelación (cuando la temperatura en la habitación cae repentinamente, el aparato pone en marcha automáticamente la caldera);
• autodiagnóstico que permite detectar defectos en componentes y piezas, así como identificar fallos en el funcionamiento de los módulos. Esta opción permite detectar a tiempo un fallo que podría provocar una avería grave que requiera una reparación importante o la sustitución completa de la caldera.

Al mismo tiempo, el funcionamiento fiable y estable de los dispositivos electrónicos de automatización para calderas de gas solo puede realizarse bajo ciertas condiciones.

A saber:

• ausencia de picos de tensión;
• cumplimiento exacto del régimen de temperatura recomendado;
• ausencia de problemas relacionados con un largo período de funcionamiento.

Si se incumplen estas reglas, los dispositivos de alta tecnología pueden fallar rápidamente.

En el mercado hay una amplia gama de automatismos similares, que pueden incluir programación o prescindir de ella. Entre estos dispositivos se incluyen los aparatos que se enumeran a continuación.

Termostato para medir la temperatura ambiente

El sensor de medición de temperatura del aire se encuentra en la habitación, pero está conectado por cable a la caldera, ubicada en esta misma habitación o en otra. El dispositivo no solo monitorea el nivel de calentamiento de la habitación, sino que también regula el funcionamiento del aparato de calefacción.

En cuanto el indicador de temperatura desciende por debajo del nivel establecido, el termostato envía una señal a la caldera y, al recibirla, el equipo de calefacción se pone en marcha automáticamente.

Las unidades de control individuales permiten la conexión de un sensor térmico ubicado en la habitación. En este caso, en el espacio climatizado se mantendrá automáticamente la temperatura establecida.

Al alcanzar un nivel confortable de temperatura del aire en el dispositivo, la válvula se cierra, tras lo cual el funcionamiento de la caldera y, por consiguiente, la calefacción de la habitación se detienen, lo que contribuye al ahorro de combustible.

En otro de nuestros artículos se encuentra información detallada sobre los tipos y esquemas de conexión del termostato para la caldera de calefacción.

Programador diario de 24 horas

Al igual que un termostato común, el dispositivo regula el modo de funcionamiento de la caldera de gas, pero tiene capacidades ampliadas.

Con este dispositivo se puede programar el funcionamiento del equipo de calefacción durante 24 horas, previendo diferentes niveles de calefacción en ciertos períodos del día (por ejemplo, reducir la temperatura en las habitaciones por la noche o durante la ausencia de personas).

En la mayoría de los dispositivos se prevé la repetición automática del ciclo, y para cambiarlo es necesario modificar el programa. La conexión de dicho dispositivo puede realizarse tanto mediante cable como a través de un canal de radio especial.

Programador semanal de larga duración

A diferencia del dispositivo descrito anteriormente, el dispositivo semanal permite programar el funcionamiento de la caldera con antelación para siete días completos.

En los dispositivos de este tipo, por lo general, se prevén varios modos diferentes, y también existe la posibilidad de crear programas propios de funcionamiento de los aparatos de calefacción.

El dispositivo Auraton-2025, fácil de programar, tiene 3 modos de fábrica y 7 modos de usuario que permiten ajustar óptimamente la temperatura del aire. El sensor de luminosidad apaga la pantalla por la noche, ahorrando así energía eléctrica.

Todos los datos se transmiten a una pantalla retroiluminada, lo que permite seguir la información cómodamente. Dado que el alcance del programador es de 30 metros o más, se puede colocar en las habitaciones.

Principio de funcionamiento de la automática independiente de energía

Al mismo tiempo, algunas piezas de las calderas que realizan la función de control no requieren el uso de electricidad.

Su ajuste se realiza manualmente, así como bajo la influencia de cambios geométricos que ocurren en los mecanismos debido al calor.

En los dispositivos mecánicos, el encendido de la caldera se realiza presionando una arandela sobre la válvula. Como resultado, esta se abre en modo forzado, dejando entrar el combustible que va al piloto.

A pesar de la gran variedad de modelos con equipo electrónico, las versiones con control mecánico también gozan de considerable popularidad.

Esto se debe a varias razones:

• Precio asequible. Los precios de estos dispositivos son significativamente más bajos que los de sus homólogos totalmente automáticos.
• Facilidad de uso. La simplicidad del dispositivo de automática independiente de energía utilizado en los modelos mecánicos permite que incluso una persona sin relación con la tecnología pueda entender rápidamente los ajustes.
• Fiabilidad. Los dispositivos mecánicos no dependen de las fluctuaciones de voltaje en la red ni de un corte total de electricidad, por lo que pueden funcionar incluso sin un estabilizador, que es recomendable al trabajar con equipos dependientes de la energía.

En cuanto a las desventajas de este tipo de modelos, se puede mencionar la menor precisión de los ajustes, así como la necesidad de supervisar el funcionamiento de la caldera.

En cuanto a la configuración, se realiza manualmente. Cada dispositivo mecánico está equipado con una escala de temperaturas, cuyos números indican los valores límite (de mín. a máx.). La temperatura de trabajo se establece seleccionando la marca necesaria en la regla de gradación.

Después del arranque del equipo, el termorregulador es el encargado de su funcionamiento. El elemento activo de este dispositivo es una varilla que, al contraerse durante el enfriamiento, abre la válvula de suministro de gas, y luego aumenta de tamaño debido al aumento de temperatura y cierra el paso del combustible azul.

Mediante un proceso similar, también se puede disminuir o aumentar el nivel de calentamiento.

Elementos de seguridad y operación confortable

En el grupo de dispositivos automáticos para calderas se incluyen muchos elementos que se pueden dividir en dos grandes grupos: mecanismos que garantizan la seguridad del trabajo y dispositivos que favorecen la operación cómoda de la caldera.

Los siguientes componentes son responsables del funcionamiento seguro:

• termostato;
• sensores de control de tiro y llama;
• válvula de seguridad.

Sensor de control de llama consta de un termopar y una válvula de gas electromagnética que cierra o abre el suministro de gas.

Regulador de temperatura de la llama (termostato) mantiene la temperatura necesaria del fluido caloportador y también proporciona protección contra el sobrecalentamiento. Este módulo enciende o apaga la caldera tan pronto como el fluido caloportador alcanza un nivel crítico (máximo o mínimo).

Módulo de control de tiro detiene el suministro de gas al quemador tan pronto como la posición de la placa bimetálica cambia debido al aumento de temperatura (se curva al calentarse, bloqueando el tubo a través del cual se suministra el combustible).

Los sensores de temperatura, tiro, presión y llama los analizamos con más detalle en este artículo.

Con la válvula de seguridad se realiza la regulación, distribución y cierre del flujo de gas.

En el sistema de calefacción, la válvula de seguridad es un componente inseparable de la tubería, que tiene una importancia crucial en el control del volumen del refrigerante utilizado en el circuito.

El orificio en la válvula a través del cual se desplaza el combustible gaseoso se denomina asiento. Para apagar el dispositivo, se debe cerrar con un disco o un pistón.

Dependiendo del número de posiciones de trabajo, las válvulas de gas pueden ser de una, dos o tres etapas, así como modulantes:

• Los dispositivos de una etapa tienen solo dos posiciones de trabajo: encendido/apagado.
• El dispositivo de dos etapas cuenta con una entrada y dos salidas, y la válvula se abre al girarla a una posición intermedia, lo que permite una activación más suave.
• Las calderas que cuentan con dos niveles de potencia están equipadas con un dispositivo de tres etapas.
• Las válvulas modulantes se utilizan para variar suavemente el nivel de potencia de los dispositivos.

La automatización utilizada para mayor comodidad incluye opciones que normalmente realizan los usuarios de sistemas de calefacción. Estas incluyen el encendido automático del quemador, el autodiagnóstico, la selección del modo de funcionamiento óptimo y otras.

Automática encargada de la seguridad

De acuerdo con las normas establecidas en la documentación reglamentaria (SNiP 2.04.08-87, SNiP 42-01-2002, SP 41-104-2000), las calderas de gas deben contar con un sistema de seguridad. La función de este módulo es cerrar urgentemente el suministro de combustible en caso de cualquier avería.

En el esquema presentado se muestra el sistema de automatización que permite regular las funciones del dispositivo de gas, con una representación detallada de todos los componentes.

El principio de funcionamiento seguro del sistema de automatización de la caldera de gas se basa en el control de las lecturas de los instrumentos.

El módulo de control supervisa los siguientes factores:

• Presión del gas. Cuando cae a un nivel crítico, el suministro de combustible se detiene inmediatamente. El proceso ocurre de forma automática mediante un mecanismo de válvula previamente ajustado a un valor determinado.
• Suministro de gas. La responsabilidad de esta característica en los dispositivos dependientes de la energía recae en un relé máximo o mínimo. El mecanismo de funcionamiento consiste en la flexión de la membrana con el vástago al aumentar la cantidad de atmósferas, lo que provoca la apertura de los contactos del aparato de calefacción.
• Ausencia de llama en el quemador. Cuando el fuego se apaga, el termopar se enfría, lo que interrumpe la generación de corriente y el suministro de gas se detiene debido al cierre de la válvula de gas mediante la compuerta electromagnética.
• Presencia de tiro. Cuando este factor disminuye, la placa bimetálica se calienta, lo que provoca un cambio en su forma. El elemento modificado presiona la válvula, que se cierra, deteniendo el suministro de gas combustible.
• Temperatura del refrigerante. Con la ayuda del termostato se puede mantener este factor en un valor predeterminado, lo que permite evitar el sobrecalentamiento de la caldera.

Las posibles averías mencionadas anteriormente pueden provocar la extinción del quemador principal, lo que puede dar lugar a la fuga de gas en la habitación, con consecuencias fatales.

En esta figura se muestra la disposición esquemática del funcionamiento de la automatización reguladora, destinada a evitar el sobrecalentamiento del sistema u otras anomalías en su funcionamiento.

Para evitar esto, todos los modelos de calderas deben estar equipados con dispositivos automáticos. Esto es especialmente relevante para los modelos obsoletos, donde dichos dispositivos aún no habían sido previstos por los fabricantes.

Características del dispositivo del bloque automático

Por lo general, los fabricantes utilizan unidades de control especiales que incluyen los dispositivos mencionados anteriormente. A pesar de las diferencias externas, todos funcionan según los mismos principios. Para conocer los mejores modelos y fabricantes de automatización, siga este enlace.

La mayor difusión la ha tenido la producción de la marca italiana EuroSIT. El modelo más demandado es el Eurosit 630, que se caracteriza por su funcionalidad sencilla, compatibilidad con estructuras de varios fabricantes, fiabilidad y durabilidad.

Precisamente con el ejemplo del Eurosit 630 examinaremos en detalle el dispositivo del bloque automático.

Dispositivo detallado de la unidad de control automática Eurosit 630, con la que está equipada una parte significativa de las calderas de gas modernas fabricadas por distintos productores.

El aparato consiste en una carcasa, en cuyo interior se encuentran todos los componentes constructivos (válvula de resorte, módulo regulador de presión, cortador), lo que facilita enormemente su instalación.

Al cuerpo está conectado un tubo a través del cual se suministra gas, así como cables de sensores y otros dispositivos.

Además del bloque Eurosit 630, en el mercado también se presentan otros modelos: SABK, «Vakula» SIT, Dungs, Honeywell, que incluyen conjuntos de válvulas, estabilizadores de presión, filtros, reguladores de temperatura.

Al montar y ajustar este aparato existen algunas dificultades, pero, una vez adaptado, se puede prácticamente no preocuparse por el funcionamiento de la caldera de gas.

¿Cómo configurar la automática del calentador?

El ajuste implica la puesta a punto del controlador EUROSIT 630, que mantiene el régimen de temperatura del líquido en el circuito, y en caso de situación crítica bloquea el suministro de gas.

Antes de configurar la automatización de varios modelos de calderas de gas, se debe realizar el montaje del equipo, siguiendo estrictamente el plano. Asimismo, es importante verificar el contenido de las piezas de los dispositivos, que debe coincidir con lo indicado en las instrucciones.

El ajuste se realiza mediante una perilla que permite controlar el cambio de la caldera a tres posiciones:

• apagado;
• encendido;
• configuración del régimen de temperatura (del 1 al 7).

Para encender el dispositivo de ignición, la palanca debe moverse a la segunda posición, colocándola frente al ícono con la imagen de una chispa.

Al presionar, se activará el botón de encendido piezoeléctrico, gracias a lo cual se encenderá el quemador piloto. Mientras tanto, se debe mantener la palanca en la posición adoptada durante 10-30 segundos. Después de soltar el botón, el funcionamiento del encendedor debe cesar.

Al encender la llama, el termopar se calienta, lo que genera una FEM (25 mV). Esto lleva a la formación de un circuito, cuyos eslabones son el sensor y la válvula electromagnética.

Al presionar la palanca, se abre la válvula electromagnética y el gas se suministra al encendedor (debe mantenerse abierto incluso después de soltar el mango).

El termopar debe proporcionar protección contra la penetración inversa del fuego. Los sensores, que son elementos del circuito, están cerrados en posición de trabajo. Al recibir una señal, se abren, lo que provoca la desconexión del equipo.

Problemas al encender el dispositivo de encendido

En caso de dificultades al encender el aparato, se puede seguir las siguientes instrucciones. En primer lugar, es necesario disponer del equipo necesario, a saber: llaves inglesas, destornillador, multímetro, alicates, alcohol para limpiar las piezas.

Las terminales del aparato se retiran con cuidado: se cortocircuitan entre sí y luego se aprietan con alicates. Para determinar la causa de la falla, es necesario encender el encendedor.

Si el encendido ocurre normalmente, lo más probable es que se trate de una avería en el sensor de tiro. En este caso, es necesario desatornillar este elemento (para evitar el sobrecalentamiento, está rodeado por juntas de paronita).

Al inspeccionar visualmente el dispositivo, se debe prestar atención a sus contactos, los cuales deben estar firmemente fijados al cuerpo y no presentar signos de oxidación en la superficie. La temperatura en estado abierto debe ser igual a 75 °C.

Después de eso, con ayuda de un tester, se debe medir la resistencia, cuyo valor debe ser de 1-2 ohmios. Si se detecta una falla, se debe reemplazar esta pieza. Si el elemento funciona correctamente, basta con limpiarlo con alcohol, y luego se realiza el montaje inverso del dispositivo.

Para detectar fallas en el interruptor de tiro del termopar, se retiran las terminales y luego se verifica la resistencia, cuyo valor debe ser 3.

Si el valor obtenido no corresponde al óptimo, es necesario, con la ayuda de una llave nº 9, desatornillar la tuerca que fija el termopar al interruptor de tiro, y luego, con la llave nº 12, desatornillar este último media vuelta.

Después de eso, se debe extraer el inserto de plástico con los contactos, luego se desenrosca completamente la pieza. Se realiza la verificación del termopar: se debe conectar a la válvula electromagnética y apretar con la llave nº 9. Si después de esto el encendido sigue siendo imposible, el problema radica precisamente en esta pieza.

Para resolver el problema, la tuerca que fija el termopar al encendedor se desenrosca con la llave nº 10, y luego el elemento se coloca en la posición correcta.

Para evaluar el resultado del trabajo, se debe medir la FEM (debe ser igual a 18 mV), luego se limpia con alcohol el contacto del termopar y los elementos del interruptor de tiro. La etapa final es el montaje del dispositivo.

Solución de otros problemas durante el funcionamiento de la automática

Una causa común de la falta de encendido es la contaminación del aislador por el que pasa el cable que va a la cámara de combustión. Es fácil solucionar este problema limpiando esta pieza con un paño suave. Si está muy sucia, se puede humedecer con un disolvente y luego secar bien.

El encendido del piloto también puede verse obstaculizado por la acumulación de hollín que se forma dentro de la cámara de combustión. Este defecto se puede eliminar fácilmente golpeando el tubo que suministra gas al quemador.

Después de un período de inactividad, se recomienda revisar el estado de los tubos. Si no se utilizan, las arañas pueden anidar en ellos o pueden entrar otros insectos, lo que puede dificultar el suministro de gas.

Los modelos de calderas de gas de alta tecnología están equipados con una electrónica compleja. Por lo general, la información sobre las averías se muestra en la pantalla en forma de un código con un error específico.

Un calentamiento deficiente del agua puede indicar depósitos excesivos en las paredes del intercambiador de calor. Para solucionar el problema, es recomendable lavar el circuito con agua caliente añadiendo un disolvente de minerales.

Si esto no ayuda, es mejor consultar a un especialista, ya que la causa podría ser un daño en la electrónica o en el sensor de flujo.

En calderas demasiado potentes puede producirse un efecto de "ciclo rápido", que se manifiesta en encendidos demasiado frecuentes debido al calentamiento intenso del gas. Para solucionarlo, se recomienda reducir el caudal de combustible que se suministra a los quemadores.

En los dispositivos mecánicos, esto se puede lograr girando la palanca de ajuste de la válvula de gas, mientras que en los modelos electrónicos basta con utilizar el panel de control, donde se configura el parámetro de funcionamiento correspondiente.

Para prolongar la vida útil del equipo y de la caldera de gas, se recomienda realizar inspecciones y mantenimiento periódicos. Cómo realizar correctamente el mantenimiento técnico lo analizamos en el siguiente artículo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En el siguiente vídeo encontrará una breve instrucción para la instalación de una caldera de gas equipada con un sistema automático Eurosit.

Una caldera de gas moderna es una estructura bastante compleja que cuenta con muchas funciones útiles. La automatización de la mayoría de los modelos facilita enormemente su funcionamiento, asumiendo el control de los mecanismos y la supervisión de su trabajo.

Esto aumenta significativamente el nivel de seguridad durante el funcionamiento del sistema de calefacción, así como su eficacia mediante la selección del modo óptimo.

¿Necesita ajustar la automática de su caldera de gas? ¿Quiere encargarse de resolver este problema usted mismo y desea aclarar algunos detalles? No dude en hacer sus preguntas debajo de este artículo, y nuestros expertos intentarán ayudarle.

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