Tipos de quemadores de gas para estufas de calefacción: opciones de diseño y métodos de instalación en la estufa

La conversión de una estufa de ladrillo o metálica para usar gas – un proceso complejo que requiere un análisis serio de todos los componentes. Es necesario averiguar qué tipos de quemadores de gas para estufas son ideales y cuáles no conviene instalar. Después de todo, el resultado debe cumplir exactamente con sus requisitos.

Podría parecer que la elección del modelo se puede confiar a los gasistas, y también encargarles la modificación del bloque quemador y la instalación del propio quemador. Pero ¿dónde está la garantía de que el equipo que le ofrezcan instalar tendrá los parámetros de trabajo necesarios y la funcionalidad deseada?

En este artículo le contaremos cómo entender por sí mismo los tipos de quemadores de gas, las reglas básicas de su instalación y funcionamiento, para que usted pueda elegir conscientemente qué dispositivo instalar en la estufa de calefacción.

Pros y contras del uso del quemador para calefacción

El quemador de gas es un dispositivo que, mediante la mezcla de aire con gas natural o licuado y el suministro de la mezcla hacia la abertura de salida, forma una llama y distribuye la llama. Asegura una combustión eficiente del combustible y la regulación del proceso de combustión.

Ventajas del uso de quemadores de gas para estufas de calefacción:

• Simplicidad de uso. Los quemadores de gas simplifican significativamente el proceso de calefacción de las estufas, eliminando la necesidad de preparar combustible sólido y mantener constantemente la combustión.
• Control del proceso de calefacción. Los modelos simples, sin automatización, deben apagarse manualmente tan pronto como la temperatura alcance el nivel necesario, dejando encendida solo la llama piloto. Los quemadores con control remoto simplifican significativamente la vida, estableciendo con mayor precisión el régimen de temperatura.
• Garantía de seguridad. Las boquillas automáticas tienen funciones de protección contra sobrecalentamiento, desactivan el suministro de gas en caso de tiro deficiente o ausencia de llama.
• Mínima contaminación del conducto de la chimenea. La revisión planificada de la chimenea se realiza una vez al año, más por prevención – se forma poco hollín de la combustión de gases.

La transición de equipos de combustible sólido a calefacción mediante quemadores de gas simplifica enormemente la vida diaria, liberando mucho tiempo para actividades más interesantes y útiles.

Los quemadores de gas están diseñados para la calefacción de casas particulares, baños, instalaciones industriales; el propósito debe tenerse en cuenta al seleccionar el tipo de equipo.

El principal inconveniente de convertir una estufa mediante la instalación de un bloque de gas es la eficiencia energética no demasiado alta. El alto consumo de combustible se nota especialmente si el sistema de calefacción a gas en una casa de campo es diseñado por un aficionado.

Además, no siempre se logra obtener permiso para instalar un quemador de gas, si el horno está obsoleto, el conducto de humos tiene una construcción incorrecta o los parámetros del local no cumplen con las normas de seguridad contra incendios.

Selección del quemador de gas: tipos y características

Los elementos principales del quemador de gas son el mezclador y el cabezal del quemador con un dispositivo que estabiliza la llama. Dependiendo del propósito, los modelos difieren en diseños constructivos.

Para aprovechar al máximo las capacidades de las boquillas de gas, es necesario instalar equipos con automatización. También se puede optar por un dispositivo que pueda funcionar no solo con gas, sino también con combustible diésel, fueloil.

Al elegir un quemador de gas para instalar en un horno, se presta atención a las siguientes características:

• coeficiente de rendimiento (COP);
• potencia del dispositivo de calefacción;
• eficiencia energética;
• longitud de la llama;
• seguridad;
• opcionalidad.

Los parámetros de funcionamiento del quemador de gas deben tener en cuenta la composición química del combustible, el propósito y las características del local, las condiciones de uso — casa o sauna, horno de fabricación industrial o estufa de leña casera, para calefacción constante o periódica, etc. En la ficha técnica del quemador se indica el ámbito de aplicación del dispositivo.

Tipos de quemadores de gas para estufas de casa o baño

El dispositivo y el principio de funcionamiento de los quemadores de gas para hornos de calefacción domésticos deben estudiarse con más detalle, considerando por separado dos tipos principales de equipos: las variantes atmosféricas y las de sobrealimentación. Se diferencian en la forma y velocidad de mezcla del gas con el aire.

Quemadores de gas atmosféricos

La construcción del dispositivo de un quemador atmosférico es simple y consta de uno o varios tubos huecos en los que se suministra gas a presión. El gas, al mezclarse con el aire que ingresa directamente desde la habitación, forma una mezcla de combustible y aire y se enciende mediante encendido piezoeléctrico o encendedores eléctricos.

Dispositivo del quemador atmosférico usando como ejemplo el equipo de quemador de gas AGG, diseñado para funcionar con gas natural e instalarse en estufas de sauna.

Para el funcionamiento normal del quemador de gas atmosférico, es necesario asegurar un buen tiro y un sistema de ventilación eficiente. El principal inconveniente del dispositivo es que cualquier cambio en el movimiento del aire provoca alteraciones en las proporciones de la mezcla de gas y aire, y por lo tanto, un proceso de combustión desigual.

El aire ingresa al quemador atmosférico por acción del tiro natural. La mezcla final ocurre en la cámara de combustión, donde el gas se quema gradualmente.

Cuando falta oxígeno, el quemador no quema completamente el gas, lo que provoca que una parte significativa del combustible no utilizado sea expulsada a la atmósfera a través del conducto de chimenea que sirve al equipo de calefacción.

Ejemplo de características técnicas de los quemadores de gas atmosféricos UGOP 12, 16, 30. Preste atención a los parámetros principales: potencia térmica, presión nominal del gas, tiempo de desconexión en caso de apagado del quemador piloto o falta de tiro, tamaño del racor para la entrada de gas.

Quemadores de gas sobrealimentados

Los quemadores de gas sobrealimentados, también llamados de tiro forzado, con ventilador o soplo, son dispositivos donde el gas se mezcla con el aire mediante un ventilador; la mezcla de gas y aire ingresa a una cámara cerrada y allí se quema.

El funcionamiento de los inyectores del quemador de gas instalado en una cámara de combustión cerrada depende poco de las condiciones atmosféricas del recinto. La intensidad del suministro de aire se regula modificando la velocidad de rotación del ventilador.

Los quemadores de gas de tiro forzado se pueden ajustar a cualquier potencia, y también se puede utilizar gas licuado como combustible.

Un suministro de aire de calidad y una buena mezcla con el gas aseguran una combustión más completa del combustible. Los quemadores sobrealimentados son, en promedio, dos veces más eficientes que los equipos de tipo atmosférico; su rendimiento es del 95–98%. El equipo funciona de manera estable incluso con baja presión de gas y no requiere la instalación de una chimenea voluminosa.

En lugar del sistema de chimenea estándar, junto con un quemador de soplado funciona una chimenea coaxial, que se puede sacar al exterior a través de la pared situada junto a la estufa.

El aire para el funcionamiento de los quemadores sobrealimentados es impulsado mediante un ventilador, que también genera la presión necesaria y regula la intensidad de la llama.

El principal inconveniente del dispositivo es la dependencia de la fuente de energía, el alto nivel de ruido y un precio más elevado que el de los quemadores atmosféricos. En cambio, los modelos de llama corta de los quemadores de gas con ventilador se pueden instalar en estufas de leña. La condición principal para su uso, en ese caso, es que la llama no debe tocar las paredes de la cámara de combustión.

En realidad, hay muchas más formas de suministrar aire y gas a los quemadores. No es necesario estudiar todas para la instalación en una estufa doméstica, ya que en la fabricación de pequeños dispositivos domésticos solo se utilizan algunas de ellas.

a — quemador difusivo; b — inyector con suministro central de gas, de una sola llama; c — inyector de múltiples llamas; d — inyector con suministro central de gas, de múltiples boquillas; e — el mismo, pero de llama plana; f — inyector con suministro periférico de combustible; g — con suministro de aire, suministro central de gas y un turbulador axial; h — el mismo, con entrada de aire en espiral y suministro periférico de combustible; i — el mismo, con entrada de aire tangencial.

Una vez decidido el tipo de quemador de gas, se puede continuar estudiando las características de los modelos individuales y sus capacidades funcionales.

Diferencias según el método de control de potencia

La posibilidad de ajustar la potencia térmica del quemador juega un papel importante en la organización del proceso de calefacción de una habitación. Esto es especialmente relevante en aquellas casas donde se planea una residencia permanente.

Desde el punto de vista de la controlabilidad, los quemadores de gas para estufas se pueden dividir en dos categorías:

• De una sola etapa. El suministro de gas a la boquilla se realiza sin posibilidad de influir en la potencia. Si el dispositivo está automatizado, al alcanzar un determinado nivel de temperatura, el quemador se apagará y luego se volverá a encender cuando la habitación se enfríe.
• De dos etapas. Dos modos de combustión, normal y económico, se regulan automáticamente y permiten mantener una temperatura más o menos estable en la habitación. Una menor cantidad de encendidos y apagados reduce el desgaste de las piezas y prolonga la vida útil del dispositivo.

Los dispositivos de dos etapas se dividen en modelos con regulación flotante o modulados. La potencia puede variar del 10 al 100% o más, y permite establecer con precisión la temperatura confortable en la casa. El dispositivo de quemador de gas puede tener un tipo de regulación automática, mecánica o neumática.

La posibilidad de regular la potencia térmica permite no solo establecer un régimen de temperatura óptimo, sino también ahorrar energía. Por ejemplo, el ahorro de combustible al usar un quemador de gas modulado alcanza el 15–20%.

Posibilidades constructivas adicionales

Para no usar encendedores o mechas para encender la estufa, el diseño del quemador de gas prevé dos métodos de encendido:

• Encendido eléctrico: requiere conexión a la red eléctrica;
• Encendido piezoeléctrico: se utiliza en modelos de quemadores más simples y no requiere alimentación eléctrica.

La instalación de sensores especiales que monitorean el nivel de oxígeno permite detectar la extinción de la llama y cortar el suministro de combustible. Esta función protege contra fugas de gas y situaciones de emergencia.

Algunos modelos de equipos permiten trabajar no solo con gas natural y licuado, sino también con combustible diésel. Al elegir estos modelos, preste atención a la facilidad y rapidez con que se realiza esta transición.

Reglas de seguridad al usar quemadores

El incumplimiento de las medidas de precaución en la instalación y el uso de dispositivos de quemadores de gas para calefacción de locales puede provocar situaciones de emergencia y accidentes: incendio en el hogar, intoxicación por gases de monóxido de carbono.

Al operar equipos de gas, se deben seguir las siguientes reglas:

• Cumplir con la vida útil. El tiempo de uso del quemador, según el modelo, puede ser de 8 a 15 años. Luego debe ser reemplazado.
• Utilizar modelos con función de apagado automático del dispositivo en ausencia de tiro o llama.
• La estufa equipada con bloques de quemadores de gas debe cumplir con los requisitos de seguridad.

El diseño, la instalación o la reparación del quemador de gas deben ser realizados por trabajadores certificados del servicio de gas, con el cual se ha firmado un contrato para el suministro de combustible y el mantenimiento de los equipos.

En lo posible, es necesario utilizar calderas de gas o estufas especiales diseñadas para funcionar con gas natural o licuado.

Para obtener el permiso de instalación y conexión a la red de gas principal, se deben cumplir una serie de condiciones:

• cumplimiento de las reglas de conexión del quemador de gas;
• diseño adecuado del conducto de humos, su aislamiento de calidad;
• instalación de un apagachispas en la parte superior de la chimenea.

Esta es la cantidad mínima de requisitos para la instalación de quemadores de gas de tiro forzado.

Para los atmosféricos se presentan requisitos adicionales:

• presencia de tiro regulable;
• aseguramiento de una buena ventilación;
• volumen del local donde está instalado el dispositivo de quemador de gas, desde 12 m³.

En caso de convertir el equipo al uso de gas licuado, es necesario garantizar el almacenamiento seguro del cilindro de gas. Puede ser una habitación separada o un armario de metal. Si se planea almacenar las reservas de gas en un gasómetro, el depósito se instala bajo tierra a una distancia no menor de 5 m de la construcción.

Montaje del quemador de gas en la estufa de calefacción

Recordamos que está prohibido realizar la instalación de equipos de gas por cuenta propia. Sin embargo, no está de más conocer los detalles de la instalación del quemador de gas en la estufa.

Por lo tanto, la instalación de un quemador de gas es admisible en hornos en los que la longitud, forma, naturaleza y temperatura de la llama puedan adaptarse a la naturaleza del material de la cámara de combustión. La llama no debe tocar las paredes, sino situarse libremente en el espacio de la cámara. Si se trata de una pared de ladrillo, la cámara de combustión debe estar revestida de ladrillo refractario.

Antes de la instalación, se revisan las paredes del horno en busca de grietas, huecos, juntas sin sellar a través de las cuales puedan penetrar productos de combustión al ambiente. La habitación donde da la puerta del hogar debe tener una ventana practicable, un conducto de ventilación y un espacio en la puerta para la entrada de aire desde abajo.

Para los quemadores de gas de cualquier tipo es característica la generación de altas temperaturas, de más de 1000 °C en la cámara de combustión. Al instalar un quemador de gas en un horno, es necesario asegurarse de que la llama no toque las paredes.

El proceso de instalación en sí no es complicado y se realiza en la siguiente secuencia:

1. Se retira la puerta del hogar.
2. Se coloca el quemador en el espacio de combustión.
3. Se fija el panel en el marco de la puerta.
4. Se conecta la automática según las instrucciones del fabricante.

Al final del montaje, se conecta el quemador a la manguera, cuyo otro extremo está conectado a la fuente de gas.

Instalación del quemador en el ejemplo del dispositivo quemador de gas AGG: etapa de montaje del bloque del quemador de gas en el horno con desmontaje del cenicero.

La puesta en marcha del sistema la realiza un técnico del servicio de gas, quien verifica el funcionamiento de los inyectores, los sistemas de regulación automática y seguridad, ajusta y prueba la activación de los sensores.

Montaje del quemador de gas en un horno industrial con el ejemplo del dispositivo quemador de gas AGG. Conexión de la automática, colocación del panel de control y del bulbo térmico.

Otro paso es la revisión de la estanqueidad de todas las uniones y de la existencia de tiro. Tras la puesta en marcha exitosa del sistema, el técnico de gas debe emitir un talón de control cumplimentado para el montaje del quemador.

Al poner en marcha la calefacción, se debe seleccionar primero la potencia térmica mínima, calentando el horno de forma continua y gradual, o, si no hay regulación de potencia, de forma cíclica, encendiendo y apagando el quemador. Esto es especialmente importante para un horno de ladrillo: un calentamiento intenso y continuo del ladrillo frío puede provocar su agrietamiento.

Reglas generales para la disposición de la chimenea para la estufa

Otra condición para el funcionamiento normal del horno de gas es la instalación de la chimenea. Para los hornos que funcionan con gas, los conductos de humos deben ser verticales, sin escalones. La estructura de la chimenea de un horno de leña a menudo no es adecuada para la evacuación de los productos de combustión del gas.

Se permite una inclinación de la chimenea, pero no superior a 30°, y con la condición de que la sección de los tubos en los tramos inclinados no sea menor que la sección de los tubos instalados verticalmente.

Se puede reacondicionar una chimenea vieja mediante el encamisado. Opciones de modernización:

• Instalación de un tubo de acero inoxidable en el conducto de la chimenea. En este caso, el diámetro y la altura del tubo deben seleccionarse de acuerdo con las características del conducto. El espacio entre las paredes de la chimenea y el tubo se rellena con un material aislante térmico no combustible, como arcilla expandida o vidrio celular.
• Aplicación de la tecnología FuranFlex. El método consiste en colocar un tubo polimérico flexible dentro del conducto, que bajo presión adopta su forma y se endurece. La capa protectora sirve para aislar, sellar y proteger internamente la chimenea.

Si ninguna opción de modificación de la chimenea resulta adecuada, será necesario instalar una nueva. Dependiendo de la ubicación de la estufa, existen dos opciones para la disposición de la chimenea: exterior adosada o interior.

La influencia de las características de la chimenea en la seguridad de la calefacción es tal que será inspeccionada obligatoriamente por los organismos de Supervisión de Incendios, tras lo cual se emitirá un acta escrita, sin la cual no se conectará el equipo a las redes de gas.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Instalación de un quemador de gas con automatización en la estufa:

Información general sobre el funcionamiento de los quemadores de gas:

Al estudiar la variedad de modelos y funciones de los quemadores de gas para estufas, se debe prestar especial atención a la seguridad.

Cualquier acción relacionada con el diseño y la instalación debe coordinarse con la organización de suministro de gas, y la instalación debe ser encomendada a un técnico experimentado. También es mejor consultar con los especialistas en gas antes de comprar un quemador de gas.

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