Automática para calderas de gas de calefacción: estructura, principio de funcionamiento, resumen de fabricantes.
Los aparatos de calefacción domésticos que funcionan con gas licuado o natural no requieren atención ni control constantes por parte de los propietarios. Esta tarea la realiza la automática para calderas de gas de calefacción.
Los bloques de control electrónicos y mecánicos integrados en el generador de calor regulan la combustión y contribuyen a mantener la temperatura necesaria en el fluido caloportador.
Contenido del artículo:
Variedades de la automática para calderas de calefacción
La automática funciona correctamente, con precisión y fiabilidad, aumenta la eficiencia del equipo de calefacción, contribuye al consumo racional del recurso energético y hace que la operación del sistema de calefacción sea sencilla, cómoda y absolutamente segura.
El sistema automático protege las instalaciones de calefacción contra sobrecargas y activa el corte de emergencia del suministro de gas en caso de circunstancias imprevistas de fuerza mayor. Además, el equipo regula el nivel de intensidad de combustión y el consumo actual de combustible, permitiendo a los propietarios ahorrar recursos económicos en la calefacción de los espacios.
Según el principio básico de funcionamiento y las características estructurales, la automática para equipos que funcionan con gas se divide en:
- dispositivos dependientes de energía;
- aparatos independientes de energía.
Los sistemas del primer tipo son complejos aparatos electrónicos que, para funcionar correctamente, necesitan un suministro ininterrumpido de electricidad. Los segundos tipos de dispositivos son construcciones mecánicas simplificadas que no requieren suministro de energía.
Tipo #1 — productos dependientes de energía
Módulo dependiente de energía – es un pequeño dispositivo electrónico que reacciona al suministro de combustible. Se enciende y apaga en el momento de activación o cierre de la llave principal de gas. Se caracteriza por una estructura compleja y una gran cantidad de elementos y microcircuitos.
Permite a los propietarios resolver las siguientes tareas:
- activación o interrupción del suministro de gas;
- puesta en marcha del sistema de calefacción en modo automático;
- ajuste del nivel de potencia del quemador base (gracias a la presencia del termostato);
- apagado de la caldera en funcionamiento tanto en situaciones de emergencia como dentro del modo establecido por el usuario;
- visualización de los indicadores actuales en la pantalla (nivel general de temperatura del aire en la habitación, marca hasta la que se ha calentado el fluido caloportador, etc.).
Los módulos más 'sofisticados' tienen funcionalidades adicionales y ofrecen a los usuarios condiciones ilimitadas y extremadamente cómodas para controlar el funcionamiento y la gestión del agregado. Los paneles electrónicos proporcionan una protección completa del equipo de calefacción contra fallos de la válvula de tres vías y evitan que la caldera se congele.
Si la temperatura en la habitación desciende bruscamente, el sistema «inteligente» pone en marcha el equipo de calefacción y lo apaga cuando la vivienda se llena de aire caliente y confortable.
La opción de autodiagnóstico presente en algunos módulos previene fallos en el funcionamiento y contribuye a la detección oportuna de piezas y componentes defectuosos en el sistema. Permite detectar una avería lo antes posible y reemplazar algún elemento pequeño antes de que se convierta en un problema real para el equipo.
La automática electrónica responsable de la operación segura del equipo garantiza el funcionamiento ininterrumpido de la caldera, evita que el sistema se sobrecaliente y corta el suministro de gas en caso de caída del tiro o apagado de la llama en el quemador.
La gama de productos de automática dependiente de energía disponible hoy en el mercado deleita con su diversidad. Marcas de renombre mundial y pequeñas empresas que intentan ganarse un lugar bajo el sol fabrican miniequipos útiles y necesarios.
Entre los modelos disponibles hay tanto productos muy simples como equipos más avanzados con opción de programación.
En ellos, el usuario puede seleccionar los ajustes individuales más adecuados para sí mismo y programar el sistema para que funcione en modo día/noche o, basándose en el pronóstico del tiempo, establecer un nivel específico de calefacción de la casa o apartamento para un período de 1 a 7 días.
Tipo #2 — aparatos independientes de energía
Automatismo independiente de la red eléctrica es más simple y práctico. El control y la configuración se realizan manualmente mediante interruptores giratorios mecánicos y no presentan dificultad incluso para quienes están alejados de la tecnología. El dispositivo funciona de forma totalmente autónoma y no necesita conexión al sistema eléctrico central.
El producto se marca con una escala digital con una lista de valores desde mínimos hasta máximos. Para activarlo, el usuario selecciona la marca deseada y de esta manera asigna la temperatura de trabajo adecuada directamente a la caldera.
Después de estas manipulaciones, se conecta el termorregulador y toma el control del modo de calefacción indicado. La caldera funciona activamente hasta que la habitación se calienta a la temperatura deseada. Luego, el termorregulador corta el suministro de gas al sistema y se activa de nuevo solo cuando la habitación se enfría.
El principio de funcionamiento se basa en la construcción específica del dispositivo. El termopar de la caldera de gas, integrado en el intercambiador de calor, está equipado con una varilla especial. Está fabricada en una aleación especial de hierro-níquel llamada invar.
Las características físicas de este material progresivo le confieren la capacidad de detectar casi instantáneamente las mínimas fluctuaciones de temperatura.
Si en la habitación se vuelve excesivamente caluroso o demasiado frío, el tamaño de la varilla cambia. La válvula de conexión reacciona a esto y cierra o activa oportunamente el suministro de gas al quemador.
Además, la automatización de tipo independiente de energía tiene sensibles sensores de tiro y llama. Si la presión en la tubería disminuye repentinamente o el nivel de tiro en la chimenea cae por alguna razón, el suministro de recurso se detiene inmediatamente y se evita una fuga de gas.
Una placa especial garantiza el correcto funcionamiento del sensor de llama. En condiciones normales y correctas del sistema, se encuentra ligeramente curvada.
De esta manera, la pieza mantiene la válvula de cierre en el modo «Abierto». Cuando la llama disminuye, la placa se endereza y la válvula se cierra bajo su presión.
Estructura y principio de funcionamiento
La automatización que controla el funcionamiento de la caldera de gas consta de muchos elementos, divididos condicionalmente en dos subgrupos. El primero incluye mecanismos que aseguran el funcionamiento completo y seguro de la propia caldera. El segundo incluye dispositivos que permiten operar el sistema de calefacción en el modo más conveniente y cómodo para el usuario.
Componentes del sistema de seguridad
Varios módulos son responsables de la seguridad operativa del equipo:
- Controlador de llama – consta de dos partes principales – una válvula electromagnética y un termopar. Corta el gas de manera oportuna y confiable y evita la formación de fugas.
- Termostato – mantiene la temperatura establecida del refrigerante y protege el sistema contra el sobrecalentamiento. Cuando el refrigerante se enfría a temperaturas mínimas, el módulo pone en marcha la caldera y, después de detectar valores máximos, la apaga, liberando completamente a los propietarios de la necesidad de prestar atención constante al sistema.
- Sensor que controla el tiro es responsable de detener el suministro de gas al quemador en caso de cambio en la posición base de la placa bimetálica, previniendo así una fuga de gas.
- Válvula de seguridad – controla la cantidad de refrigerante en el circuito.
Además de todas las cualidades útiles mencionadas anteriormente, la automatización tiene una serie de funciones adicionales que aumentan la comodidad de uso del equipo.
El dispositivo realiza el encendido automático del quemador de gas, selecciona el modo de funcionamiento más eficiente, contribuye al uso racional de los recursos energéticos y realiza un diagnóstico automático, liberando a los propietarios de todas estas tareas.
Principio de funcionamiento de la automática de seguridad
La documentación normativa vigente establece que el sistema de seguridad de las calderas de gas debe estar equipado obligatoriamente con un dispositivo que detenga el funcionamiento de todo el sistema y corte el suministro de gas en caso de avería inesperada o de cualquier otra circunstancia de fuerza mayor.
Para realizar esta tarea, la automatización debe mantener bajo control parámetros como:
- presión del gas en el sistema;
- presencia de una llama de tamaño óptimo en el quemador;
- tiro completo y de calidad;
- nivel de temperatura del refrigerante de trabajo.
Cuando en un sistema mecánico no dependiente de la energía la presión del gas desciende a un nivel crítico, el suministro del recurso se detiene inmediatamente. Esto ocurre automáticamente gracias a la presencia de un mecanismo de válvula ajustado a un valor determinado.
Los dispositivos electrónicos volátiles están diseñados de manera algo diferente. En ellos, la función descrita anteriormente la realiza un relé de presión mínima/máxima.
Al aumentar la cantidad de atmósferas, la membrana con el vástago se curva, abriendo los contactos de alimentación de la propia caldera. El gas deja de fluir y no se suministra hasta que el nivel de presión se restablece.
Si la llama desaparece en el quemador, el termopar se enfría y deja de generar corriente. Después de eso, la compuerta electromagnética en la válvula ya no funciona y el gas deja de llegar al quemador. Cuando el tiro disminuye, la placa bimetálica se calienta intensamente, cambia de forma y actúa sobre la válvula, obligándola a detener el suministro de combustible.
El termostato controla la temperatura del refrigerante. Asegura que se mantenga el modo de calentamiento seleccionado por el usuario, evitando que el sistema se sobrecaliente y falle.
Matices del funcionamiento del sistema
La automatización electrónica volátil se basa en la información obtenida de los sensores. El microprocesador y el controlador interno analizan estos datos, los procesan y envían al sistema las órdenes más adecuadas para cada situación concreta.
La mecánica tiene un principio algo diferente. Cuando la caldera está apagada, la válvula de gas interna está completamente cerrada. En el momento de encender el equipo, la arandela de la válvula se presiona y se abre forzosamente el paso del combustible hacia el piloto. El encendido estimula el calentamiento del termopar y se genera tensión en él.
Este recurso utiliza un electroimán que mantiene la válvula abierta. Girando la arandela manualmente, el usuario puede ajustar sin esfuerzo el nivel y la potencia de su equipo de calefacción.
Resumen de modelos y fabricantes populares
En el mercado de equipos de gas avanzados y elementos relacionados, se presenta automatización tanto de fabricantes nacionales como extranjeros. En cuanto al principio de funcionamiento, todos los dispositivos son absolutamente iguales, pero en términos de diseño existen diferencias significativas.
El costo de los módulos varía en un amplísimo rango. Los productos mecánicos simples con un mínimo de funciones pertenecen a la clase económica y se venden al precio más bajo. Los paneles electrónicos avanzados se valoran mucho más, pero ofrecen al usuario mayores posibilidades para ajustes individuales y control del funcionamiento.
Los dispositivos electrónicos con capacidad de programación se consideran de lujo. Le permiten al propietario establecer un plan de trabajo para el equipo durante un largo período de tiempo, teniendo en cuenta las condiciones climáticas estacionales y la temperatura del aire exterior actual.
#1 — automática EUROSIT 630
El bloque automático independiente de la energía EUROSIT 630, fabricado por la empresa italiana Sit Group (Eurosit), ocupa el primer lugar en ventas en el mercado.
Se considera universal y funciona eficazmente con calderas de parapeto y calderas de suelo con potencia de 7 a 24 kW. El encendido/apagado, el encendido del quemador piloto y el ajuste de la temperatura deseada se realizan mediante una sola perilla con botón.
El producto se caracteriza por un alto nivel de fiabilidad, soporta cargas operativas significativas y tiene una amplia funcionalidad. Los elementos estructurales se «esconden» en el cuerpo, al que se conectan los cables de los sensores y otros tubos de conexión.
En el interior del equipo se encuentran un cortacorriente, una válvula de resorte y un regulador de presión. La entrada de gas se realiza por la parte inferior o lateral según los deseos del usuario. En cuanto al costo, el equipo pertenece a la gama económica.
#2 — módulo Honeywell 5474
El dispositivo Honeywell 5474 es fabricado por el grupo alemán Honeywell, que durante más de cien años se ha especializado en el desarrollo y la venta de diversos tipos de automatización. Funciona correctamente con calderas de gas domésticas con una potencia de hasta 32 kW.
El sistema automático Honeywell 5474 está equipado con un conjunto básico de funciones de control que garantizan un funcionamiento eficiente de la caldera con total seguridad para los usuarios.
El dispositivo en modo automático mantiene la temperatura del refrigerante configurada (entre 40 y 90 grados), apaga la caldera en caso de corte de suministro de combustible, falta de tiro adecuado en la chimenea, aparición de tiro inverso o apagado del quemador.
#3 — automática premium de Honeywell
Además de los modelos económicos, la empresa Honeywell produce otros tipos de equipos automáticos, como los cronotermostatos de lujo de la serie premium CT o los termostatos programables Honeywell YRLV430A1005/U.
Estos paneles electrónicos permiten configurar los equipos de calefacción con los ajustes más detallados y precisos, incluso cambiar el régimen de temperatura varias veces al día según la hora del día, las condiciones climáticas y las preferencias personales.
#4 — dispositivo Orión
El dispositivo automático Orión se fabrica en Rusia. El equipo incluye encendido piezoeléctrico y sensor de tiro.
El dispositivo corta el gas en caso de apagado involuntario del quemador o falta de tiro adecuado. Cuando la temperatura del aire en la habitación disminuye, el termostato activa el suministro de combustible y la caldera reanuda su funcionamiento.
La transición al modo de reducción de llama al alcanzar una temperatura determinada (configurada por el usuario) se produce automáticamente y permite ahorrar combustible.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Descripción detallada del principio de funcionamiento de la automática diseñada para calderas de gas. Características interesantes y matices del equipo de control:
Cómo funciona la automática de una caldera de gas de calefacción. Demostración visual del proceso de encendido del equipo de gas:
Descripción detallada de uno de los modelos de automatización más populares, diseñado para el control y la regulación de la caldera de gas:
El sistema de calefacción de gas, controlado por automatización, representa una opción práctica y económicamente ventajosa para el equipo de calefacción doméstico.
El controlador mecánico se caracteriza por su bajo precio, fiabilidad y un método de control elemental. El panel electrónico es más caro, pero tiene una funcionalidad ampliada que permite crear las condiciones más cómodas en la habitación.
Es mejor comprar los miniagregados en tiendas de la marca, donde se venden productos certificados que cumplen con todos los requisitos exigidos a los elementos de los sistemas de calefacción que funcionan con gas.
¿Conoce usted los detalles del funcionamiento de la automatización del equipo de gas que no se mencionan en el artículo? ¿Surgieron preguntas durante la lectura del material? Escriba, por favor, comentarios, comparta su propia opinión y fotografías sobre el tema del artículo.
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Tengo una caldera mural de doble circuito, y la automatización de seguridad para la extinción de la llama, falta de gas, pérdida de presión y otros imprevistos está integrada en el interior. En la pantalla se muestran dos letras mediante las cuales se puede entender por qué se apagó la caldera.
También hay un termostato automático programable, que controla la caldera según la temperatura de la habitación y según la configuración de los días laborables y de fin de semana. Esto es para sentirse cómodo y al mismo tiempo ahorrar (por ejemplo, cuando no hay nadie en casa durante todo el día, está apagado, y una hora antes de la llegada se enciende y calienta el apartamento).
La automatización es, por supuesto, genial, pero desde hace un tiempo prefiero la mecánica. Tal vez sea un retroceso en términos de progreso, pero es más cómodo para mí. El caso es que una vez hubo una tormenta, un rayo cayó cerca de algún lugar, y toda mi automatización se quemó. Más bien la placa electrónica, y cuesta mucho, la mitad del costo del propio aparato. Quizás a alguien le haya ido mejor, pero era muy cómodo de usar.