Sensor de tiro de la caldera de gas: cómo está diseñado y funciona + detalles de la verificación de funcionalidad
El equipo de gas moderno, por lo general, puede funcionar de manera completamente automatizada. Gracias a los componentes integrados en la estructura para el control seguro del funcionamiento del equipo, se garantiza la fiabilidad del sistema en su conjunto. Uno de estos dispositivos es el sensor de tiro de la caldera de gas.
Estará de acuerdo en que es bastante cómodo usar un equipo que no requiere la presencia constante de una persona. Pero, ¿según qué principio funciona el sensor de tiro y es realmente fiable?
Estas preguntas las abordaremos en nuestra publicación – hablaremos sobre la estructura del sensor de tiro, sus capacidades funcionales y características de verificación del funcionamiento. Complementaremos el material presentado con fotos y videos temáticos.
Contenido del artículo:
Estructura y principio de funcionamiento del sensor
Teniendo en cuenta la diversidad de diseños de calderas de gas, cabe señalar que los sensores de control de tiro también se encuentran en diferentes configuraciones. Si consideramos su estructura de manera general, se trata de un mecanismo bastante simple de los dispositivos.
La base de prácticamente cualquier sensor de control de tiro de la caldera de gas es un elemento bimetálico que cambia de forma con las variaciones de temperatura. En realidad, es una simple placa bimetálica que se curva al calentarse o enfriarse.
El cambio de forma de la placa controla el grupo de contactos, que cambia el estado de los contactos a «encendido» o «apagado». La señal de conmutación del grupo de contactos se transmite al controlador de la caldera de gas o a un mecanismo más simple de control del suministro de gas.
El tipo de sensor que controla el tiro en el conducto de humos depende de la caldera utilizada.
Así, existen y se utilizan en la práctica dos tipos de calderas de gas:
- Estructuras equipadas con una chimenea simple (con tiro natural).
- Estructuras equipadas con una chimenea con turbina (con tiro forzado).
Estas estructuras difieren entre sí y los sensores de tiro utilizados para ellas también son diferentes.
Dispositivos para calderas con tiro natural
En las calderas con tiro natural se utiliza el llamado capó de gases de combustión, en cuyo cuerpo se integra un simple termostato en miniatura, como se muestra en la imagen de abajo.
Un termostato de construcción simple en formato miniatura generalmente cuenta con una marca de temperatura correspondiente directamente en el cuerpo (sobre la carcasa metálica). Esta marca (por ejemplo, 75º) indica el límite de temperatura de activación del grupo de contactos del sensor.
El funcionamiento de este dispositivo es simple. Si los gases de combustión que pasan a través del capuchón con el sensor instalado calientan el aparato por encima del parámetro de temperatura establecido (lo que indica una anomalía en el tiro), los contactos abrirán el circuito.
En consecuencia, debido al circuito abierto, el sistema de suministro de gas a la caldera se apagará (se bloqueará). El equipo se reiniciará solo después de que el sensor se enfríe y se restablezca el contacto abierto.
Estructuras de los sensores de calderas con turbina
Las calderas equipadas con un conducto de humos con turbina tienen un sensor de tiro de caldera de gas algo diferente, con un principio de trabajo funcionalmente distinto. En primer lugar, la diferencia radica en que el sensor controla el ventilador de la turbina de la caldera. En otras palabras, el ventilador controla el tiro óptimo de los gases de combustión.
Precisamente por eso, el diseño de los sensores de tiro de las calderas de gas turbinadas está hecho no para controlar la temperatura, sino para controlar el volumen de gases de combustión que pasan.
Estos sensores funcionan según la presencia de un tiro óptimo dentro de la cámara de combustión y tienen un grupo de contactos de tres elementos:
- contacto COM;
- normalmente abierto (NO);
- normalmente cerrado (NC).
Estructuralmente, los dispositivos tienen diferentes formas, pero su principio de funcionamiento permanece sin cambios. Cuando se alcanzan las condiciones de trabajo dentro de la cámara de la caldera de gas (tiro óptimo), la presión de aire suministrada cierra el grupo de contactos, enviando una señal para el suministro de gas.
¿Cómo verificar la funcionalidad del sensor?
Fallas de tiro de la caldera de gas a menudo se suelen asociar precisamente con los sensores. En todo caso, muchos técnicos señalan tradicionalmente a una falla del sensor de tiro.
Verificar cómo funciona el sensor de tiro en una caldera de gas doméstica es bastante simple. Cabe señalar que la comprobación periódica de dichos componentes de la estructura es, de hecho, algo habitual. Especialmente para calderas equipadas con ventilador.
Etapa #1 — realizar la verificación de los sensores de control
Casi todos los equipos con ventilador tienen puntos de prueba especiales, mediante los cuales se realiza la prueba del sensor.
Los puntos de prueba (racores), generalmente están ubicados en la zona del conducto de humos (parte superior de la caldera). Un ejemplo de la ubicación de dichos elementos se muestra en la imagen siguiente. Ambos racores están marcados de manera correspondiente. Es decir, tienen las marcas «+» y «-», que indican la dirección del flujo.
Junto a los racores de control suele haber otra interfaz de control (a la izquierda, cubierta con una tapa), a través de la cual es posible medir la temperatura de los gases y el rendimiento del equipo.
El procedimiento para realizar las mediciones es el siguiente:
- Desenrosque las tapas protectoras de los racores.
- Conecte los tubos del manómetro a los racores.
- Respete la precisión de conexión según los puntos «+» y «-».
- Active en la caldera el modo «Tubochist».
- Espere a que el equipo alcance su máxima potencia de funcionamiento.
Después de que el equipo alcance la máxima potencia, se verifican las lecturas del manómetro. El instrumento debe mostrar un nivel de depresión admisible, que no exceda los límites del rango establecido para la marca específica de la caldera de gas. El rango necesario se puede consultar en la documentación del equipo.
El procedimiento que muestra cómo verificar el sensor de tiro en un calentador de gas doméstico, además de las mediciones con manómetro, también incluye otra acción necesaria – la verificación del presostato de la caldera.
El ventilador de la caldera de gas tradicionalmente está equipado con un dispositivo llamado presostato. Gracias a este dispositivo, se realiza el control del funcionamiento del ventilador y, de hecho, la gestión del quemador de la caldera de gas.
El presostato está conectado al conducto de aire mediante tubos de goma. Sin embargo, para verificar este elemento del circuito, será necesario abrir la carcasa de la caldera de gas.
El principio de funcionamiento de este par técnico es bastante sencillo. Desde el conducto de aire, a través de un tubo de goma, la presión (negativa con respecto a la presión en el segundo tubo) es tomada por el presostato.
Si la presión de muestreo es normal, el circuito de contacto del presostato está cerrado: la caldera de gas funciona normalmente. En caso de cambio (desviación) del nivel de depresión, varía la diferencia de presión, lo que provoca la apertura del grupo de contactos del presostato. En consecuencia, el equipo se desconecta (bloqueo de la caldera).
Cualquier presostato de marca siempre tiene en su carcasa las indicaciones de los parámetros de funcionamiento. En particular, se indica el parámetro de presión de activación del dispositivo para encendido y apagado (por ejemplo, en el presostato de la foto de arriba, es 70/45 Pa). En otras palabras: en este caso, el quemador de gas funciona a una presión de 70 Pa y se bloquea a una presión de 45 Pa.
Etapa #2 — verificación del funcionamiento del presostato de la caldera
Para verificar el presostato, se debe realizar una acción simple: determinar la calidad de la conmutación del circuito eléctrico del dispositivo. El elemento de conmutación del presostato es un microinterruptor común, integrado en la construcción del aparato.
El microinterruptor se acciona (los contactos se cierran o se abren) mediante una placa sobre la que actúa la fuerza de la presión del aire que llega al dispositivo a través de los tubos.
Los contactos del microinterruptor están conectados al exterior de la carcasa del dispositivo. Por lo tanto, para la verificación, se debe conectar al grupo de contactos un instrumento de medición (multímetro) configurado para medir la resistencia en ohmios.
Cada dispositivo de marca está equipado con un esquema eléctrico indicado en la carcasa. De acuerdo con este esquema, se conectan las puntas del multímetro y los contactos del dispositivo.
Después de conectar las puntas del multímetro, se conecta un trozo de tubo de silicona al canal de presión negativa del presostato. A través del tubo conectado se crea una presión negativa en el dispositivo (simplemente aspirando aire con la boca) y al mismo tiempo se controlan las lecturas del multímetro.
Con una conmutación normal, la aguja del instrumento mostrará una resistencia mínima o no reaccionará en absoluto dependiendo de la presión creada en el tubo. Si el microinterruptor está defectuoso (canal de conmutación dañado), el multímetro no mostrará ninguna reacción. En ese caso, se debe reemplazar el presostato por uno nuevo.
Le recomendamos conocer los detalles de la inspección y el mantenimiento de calderas de gas.
Etapa #3 — identificación de la causa de la reducción del tiro
No siempre la causa de la reducción del tiro radica en una avería del sensor.
Así, la práctica demuestra que la falta de tiro puede deberse a muchos otros factores:
- obstrucción de los tubos de paso de aire;
- obstrucción de la zona interna del caracol del ventilador;
- formación de condensación dentro de los tubos de silicona;
- entrada de objetos extraños dentro de los tubos.
Una de las causas frecuentes de la reducción del tiro de la caldera suele ser la obstrucción de la zona interna del caracol del ventilador. La limpieza de esta zona restablece el tiro por completo.
En las aspas del rotor del ventilador y en las paredes del caracol, después de un funcionamiento prolongado de la caldera de gas, se acumula una gran cantidad de polvo y hollín. Con el tiempo, estos depósitos se compactan, adquieren una estructura dura y, como resultado, crean una resistencia significativa al flujo de aire. Esta es una de las causas frecuentes de la pérdida de tiro de la caldera.
El ventilador de la caldera, por supuesto, deberá desmontarse antes de limpiar la zona interna. La mayoría de los diseños de calderas permiten un fácil desmontaje/montaje del ventilador. Por lo general, basta con desatornillar dos o tres tornillos de fijación para separar el componente del chasis. Previamente, se debe desconectar la caldera de gas de la alimentación eléctrica.
El lavado con agua debe realizarse de manera que la humedad no llegue al devanado del estátor del motor eléctrico ni a otros elementos eléctricos. La mejor opción parece ser la limpieza mediante soplado de la zona interna del caracol y las aspas con aire comprimido. Sin embargo, en condiciones domésticas, esta opción a menudo no es posible.
Las recomendaciones sobre la limpieza y el mantenimiento manual del calentador de gas las presentamos en el siguiente artículo.
Etapa #4 — prueba repetida del tiro
Una vez finalizado el procedimiento de limpieza del ventilador de la turbina de la caldera de gas y la instalación de este componente en su lugar de trabajo, se deberá repetir la prueba del equipo para medir el nivel de tiro de los gases de combustión.
Es decir, se debe realizar nuevamente la operación descrita anteriormente: verificación del nivel de depresión dentro de la cámara de combustión. Previamente, la carcasa desmontada de la caldera de gas debe colocarse en su lugar, llevando la caldera a pleno estado operativo.
Como regla general, los resultados de la verificación muestran un cierto aumento en las lecturas del manómetro, lo que indica el estado normal de funcionamiento del conducto de evacuación de gases de combustión. Considerando esta práctica, se puede concluir que no siempre la causa principal de la alteración del tiro de la caldera de gas es precisamente el sensor de temperatura o el presostato.
Por lo tanto, inicialmente se debe revisar todo el equipo y accesorios involucrados en el esquema del conducto de humos. Ya que en este caso el problema era la obstrucción del ventilador de la turbina de la caldera de gas.
Posibles causas de activación del sensor
No es raro que la activación frecuente del sensor de tiro de la caldera de gas se observe inmediatamente después de la instalación de un equipo nuevo y su puesta en marcha.
Las fallas en el funcionamiento de la caldera en esta situación generalmente se deben a:
- esquema incorrecto de construcción del conducto de extracción de humo;
- condiciones climáticas excepcionales en la región;
- alteración de las características de tiro del equipo;
- configuración incorrecta del controlador de gestión.
En regiones donde predominan los vientos fuertes, la causa de la activación del sensor puede ser algo tan simple como la entrada de viento en el conducto de salida de gases de combustión. Para estos casos, se recomienda instalar adicionalmente en la chimenea un estabilizador de tiro.
Sobre las características de tiro ya se mencionó anteriormente, y para la configuración del controlador del calentador de gas se debe recurrir a especialistas.
Conclusiones y video útil sobre el tema
En el video se analizan los detalles constructivos de los sensores de tiro, la ubicación de estos componentes y su principio de funcionamiento:
Si los profesionales técnicos conocen bastante bien el equipo de gas, para el usuario común la reparación de fallas de la caldera de gas es todo un misterio. Además, manipular sistemas de gas sin los conocimientos adecuados puede tener consecuencias graves.
Por lo tanto, cuando se desea reemplazar o reparar por cuenta propia el mismo sensor de tiro o cualquier otro equipo del calentador de gas, primero es necesario al menos estudiar el sistema. Pero la mejor manera de solucionar defectos del sistema de gas es recurrir a especialistas.
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