Esquema de tuberías del calentador indirecto + reglas de instalación y conexión

Para garantizar la cantidad necesaria de agua caliente en el hogar, se utiliza un dispositivo adicional: el calentador de agua de calefacción indirecta (BKN). Su uso puede considerarse uno de los más racionales y económicamente justificados.

Intentaremos determinar qué esquema de conexión del calentador de agua de calefacción indirecta es el más eficaz y cómo conectar el equipo para evitar errores comunes.

Selección del calentador de agua de calefacción indirecta

Antes de comprar y conectar el tanque acumulador de almacenamiento (como también se le llama al BKN), es necesario comprender las características estructurales de los tipos más populares. El caso es que existen muchos tipos de equipos, incluidos modelos combinados que funcionan con sistemas de calefacción y fuentes de energía alternativas al mismo tiempo.

Analizaremos los calentadores tradicionales con serpentín que utilizan agua caliente como calentador.

Características de la construcción y principio de funcionamiento

¿Qué significa calefacción indirecta? Los dispositivos de calefacción directa funcionan mediante conexión a la electricidad o a un quemador de gas; el BKN tiene otra fuente de calor. El agua se calienta mediante la conexión al ACS (agua caliente sanitaria), es decir, resulta que la fuente es el fluido caloportador: agua caliente (o su sustituto).

Externamente, el BKN se asemeja a un calentador de agua estándar, es decir, tiene forma de barril, aunque los modelos modernos son más ergonómicos. Para facilitar su uso e instalación, se les da una configuración rectangular.

Si consideramos los nuevos modelos de marcas conocidas, se puede notar que las calderas de gas y los calentadores de agua KN a menudo tienen el mismo diseño. Se montan uno al lado del otro o uno debajo del otro, así se puede ahorrar espacio.

El elemento principal que realiza la función de calentamiento es un intercambiador de calor (serpentín) de acero o latón con una gran superficie, que se encuentra dentro de un tanque metálico recubierto con una capa protectora de esmalte. Para evitar que el agua se enfríe demasiado rápido, el exterior del cuerpo está rodeado por una capa de aislamiento térmico y algunos modelos también por una carcasa.

Si desea que el agua en la caldera se caliente rápidamente, elija un modelo con varios intercambiadores de calor, y para que se enfríe lentamente, con un aislamiento térmico de calidad.

Una pieza importante con la que actualmente se equipa la mayoría de los aparatos de calefacción es el ánodo de magnesio. La varilla, fijada en la parte superior del dispositivo, protege las piezas metálicas de la corrosión, lo que hace que el calentador de agua dure mucho más.

Las barreras contra la acción de la alta presión son la válvula de seguridad y el termostato integrado. Si el tanque no está equipado con un grupo de seguridad, se instala por separado, al realizar el montaje de las conexiones.

A menudo, el agua que circula en el sistema de calefacción no supera los 65-70 °C. Muchos dudan de su eficacia cuando actúa como fuente de calor para calentar en el BKN. En realidad, la temperatura indicada es suficiente porque la velocidad y la magnitud de la transferencia de calor dependen en gran medida del área (bastante grande) de contacto del serpentín con el agua.

¿Cómo ocurre el proceso de calentamiento? El agua fría destinada al calentamiento entra a través de un orificio separado y llena todo el recipiente. Desde la caldera también ingresa agua al intercambiador de calor, pero ya caliente. Las paredes calientes del serpentín transmiten calor al agua fría, que a la salida ya tiene una temperatura adecuada para ducharse o lavar los platos.

Ventajas del equipo con control

La capacidad de control es una característica que influye en el montaje de todo el sistema de calentamiento de agua. Existen dos tipos de BKN: simples (más económicos) y con función de control incorporada.

El control del proceso de calentamiento es obligatorio si el dispositivo de calefacción principal —por ejemplo, una caldera de gas o de combustible sólido— no tiene unidad de control.

Una característica distintiva de los modelos controlados es el equipamiento adicional con un sensor de temperatura y la posibilidad de suministrar/detener el suministro de agua al intercambiador de calor. Dicho equipo funciona en modo automático.

Para el arranque es necesario conectar:

• entrada/salida para agua caliente del ACS;
• suministro de agua fría al tanque;
• colector para distribuir el líquido calentado a la salida.

Después de eso, se puede poner en marcha el calentador – el agua comenzará a calentarse.

Si la caldera funciona en modo automático, no es necesario controlar el calentador. Pero aún así es mejor equiparlo con un sensor de temperatura, para esto se ha previsto un espacio en el cuerpo.

El proceso de conexión y tuberías del calentador de calentamiento indirecto se realiza de una de las siguientes maneras (descripción a continuación).

¿Cómo puede afectar el control a la temperatura del agua? Prácticamente de ninguna manera. El valor máximo que puede alcanzar la temperatura a la salida no supera los parámetros del portador de calor en el sistema de ACS. Probablemente será inferior en 1-2 °C.

Si se necesita un calentamiento más intenso (esto puede ocurrir si la caldera normalmente funciona en modo de baja temperatura), entonces es mejor elegir un modelo con resistencia eléctrica incorporada.

Es recomendable comprar dicho equipo junto con calderas de combustible sólido (el agua permanece caliente incluso después de que la caldera se enfríe).

Variedades de dispositivos con funciones adicionales

Los tanques de construcción simple son solo una parte de la gama presentada en el mercado de equipos de calentamiento de agua. Existen muchos modelos de calentadores de agua, cuyas funciones son muy útiles para la integración en el sistema de ACS.

Por ejemplo, uno de los propósitos de los modelos más caros es la acumulación de calor. Si son posibles los cortes de electricidad o las tarifas de consumo diarias son demasiado altas, el modo de acumulación será muy útil. Las características estructurales de estos modelos son un aislamiento térmico reforzado y un volumen de depósito aumentado (300 litros o más).

Otra variante que proporciona el suministro más rápido de agua caliente a los puntos de consumo – el calentador con recirculación. A diferencia de la construcción convencional, esta está equipada con tres tuberías de conexión con el sistema de suministro de agua caliente. Por dos se suministra agua caliente, por una, agua fría. El suministro de agua se realiza mediante una bomba.

Al usar un modelo con recirculación, se puede instalar un circuito adicional útil, por ejemplo, para montar un toallero calefactable.

Con menos frecuencia que los dispositivos con serpentines, se encuentran modelos del tipo «tanque en tanque». El recipiente con agua que se debe calentar está en el interior, el circuito de calefacción está en el exterior.

El agua en dicho tanque se calienta más rápido que en los equipos con intercambiador de calor, pero su costo es mayor.

Tamaño del tanque y su importancia

Los tanques cilíndricos y cúbicos se diferencian por sus dimensiones. Su volumen se indica en litros: existen modelos pequeños de 80-100 l, pero también los hay voluminosos, con capacidad de hasta 1400-1500 l. El tamaño se elige según la necesidad de agua caliente de la familia.

Las dimensiones son importantes durante la instalación. Para montaje en pared solo son adecuados los modelos ligeros, de hasta 200 l; todos los demás son de suelo. Los dispositivos murales, tanto horizontales como verticales, incluyen fijaciones especiales, mientras que los de suelo cuentan con patas o un pequeño soporte.

Los racores necesarios para conectar el agua y el fluido caloportador suelen colocarse en la parte trasera y superior para facilitar la unión del tanque a las tuberías. El panel frontal de algunos modelos cuenta con un sensor de temperatura (relé) y un orificio técnico.

Los equipos rectangulares ocupan un poco menos de espacio que los cilíndricos, gracias a su ajuste compacto contra las tuberías.

Detalles del sistema de conexión

Es más sencillo realizar el tendido y la conexión si el calentador de agua de calefacción indirecta se instala junto con la caldera, las bombas y otros equipos que participan en el sistema de agua caliente sanitaria. Integrar un dispositivo adicional en una red ya existente resulta mucho más complicado.

En cualquier caso, para el funcionamiento correcto de los aparatos, será necesario cumplir una serie de normas:

• elegir correctamente el lugar de instalación, lo más cerca posible de la caldera;
• asegurar una superficie nivelada para montar el calentador de agua;
• para protegerse contra la dilatación térmica, instalar un acumulador hidráulico de membrana (a la salida del agua calentada), cuyo volumen sea al menos 1/10 del volumen del BKN;
• equipar cada circuito con una válvula de esfera para un mantenimiento cómodo y seguro de los aparatos (por ejemplo, la válvula de tres vías, la bomba o el propio calentador);
• para evitar el reflujo, instalar válvulas de retención en las tuberías de suministro de agua;
• mejorar la calidad del agua mediante la instalación de filtros;
• colocar adecuadamente la bomba (o varias bombas): el eje del motor debe estar en posición horizontal.

Por razones de seguridad, no intente fijar dispositivos pesados en tabiques de cartón yeso o de madera fina. Las paredes adecuadas son las de hormigón y ladrillo. Los soportes u otros tipos de anclajes se fijan con grapas, anclajes y tacos.

Independientemente del tipo de dispositivo, de suelo o de pared, siempre que sea posible se monta a un nivel superior al de la caldera o al mismo nivel. Para los de suelo, se puede construir un pedestal o un soporte resistente de hasta 1 m de altura.

Al instalar, los racores se dirigen hacia la caldera (incluso si se ocultan en la parte trasera o detrás de un falso muro). No se debe usar equipos poco fiables, como mangueras corrugadas, que no soportan la presión y el caudal de agua.

Para el funcionamiento correcto de un calentador de agua acumulador de calefacción indirecta, el sistema de tuberías debe incluir los siguientes dispositivos funcionales:

Principio de conexión con prioridad

Antes de instalar un calentador de calentamiento indirecto en el sistema de ACS, es necesario elegir el principio de conexión: con prioridad o sin ella. En el primer caso, cuando se necesita obtener rápidamente una gran cantidad de agua caliente, todo el volumen del fluido caloportador se bombea a través del serpentín del calentador, por lo que el agua se calienta mucho más rápido.

Una vez que la temperatura del agua ha alcanzado el nivel necesario (se mide con un termostato), existe una forma de redirigir el flujo hacia los radiadores.

La conexión sin prioridad no permite que pase todo el volumen del fluido caloportador, y el calentador solo maneja una parte del flujo total. Al implementar este esquema, el agua se calienta más lentamente.

Esquema de conexión del BKN sin prioridad: al calentador se le ha conectado un circuito separado, por lo tanto no es posible aislar los radiadores (u otros dispositivos de calefacción).

El esquema prioritario es más eficiente, ya que permite calentar rápidamente la cantidad necesaria de agua sin perjuicio para la calefacción. Si se desconectan los dispositivos de calefacción durante 30-50 minutos, la temperatura en las habitaciones difícilmente disminuirá en un período tan corto, pero el agua caliente será suficiente.

La única condición para equipar un esquema con prioridad es una caldera potente.

Esquemas y reglas de conexión del BKN

El esquema de conexión y las particularidades de la instalación de un calentador de agua de calefacción indirecta dependen de la clase del aparato y del sistema de calefacción de la casa. Es necesario elegir correctamente el lugar de instalación, orientándose por la ubicación de la caldera, la conexión de las bombas y la distribución existente. Intentemos entender qué se debe considerar al instalar el equipo de calefacción.

Opción #1 – conexión con válvula de tres vías

Este es uno de los esquemas más populares, ya que al aplicarlo se realiza una conexión en paralelo del sistema de calefacción y del BKN, equipado con válvulas de cierre. El calentador debe instalarse cerca de la caldera, insertar una bomba de circulación en la tubería de suministro y luego una válvula de tres vías.

Este esquema se aplica con éxito si se utilizan varios dispositivos de calefacción, por ejemplo, dos calderas diferentes.

La válvula de tres vías es una especie de conmutador que es controlado por un termostato. Cuando la temperatura baja, la automatización se activa y el flujo del refrigerante del circuito de calefacción se redirige al BKN.

En esencia, es un sistema con prioridad que asegura un rápido calentamiento del agua en el calentador mientras los radiadores están completamente apagados durante un tiempo. Tan pronto como la temperatura sube al valor establecido, la válvula de tres vías vuelve a actuar y retorna el fluido caloportador a su cauce anterior: al sistema de calefacción. Este método de conexión será útil para quienes utilizan el calentador de forma permanente.

Opción #2 – esquema con dos bombas de circulación

Si el calentador se usa raramente (por ejemplo, estacionalmente o los fines de semana) o surge la necesidad de agua con temperatura inferior a la del sistema de calefacción, se aplica un esquema con dos: Sistema de calefacción por agua con circulación forzada: esquemas, variantes de implementación, detalles técnicos con bombas de circulación. La primera se instala en la tubería de suministro, directamente antes del calentador de calefacción indirecta, y la segunda en el circuito de calefacción.

La bomba de circulación está alimentada a través de un termostato, por lo que solo comienza a funcionar cuando la temperatura desciende por debajo de la requerida. La aceleración del calentamiento ocurre junto con la activación de la circulación forzada.

En este esquema no hay válvula de tres vías; el sistema de tuberías está equipado con simples tes de conexión.

Opción #3 – conexión con separador hidráulico

Esta conexión se utiliza para calentadores de gran volumen (200 L o más) y sistemas de calefacción complejos con múltiples circuitos adicionales. Un ejemplo puede ser un sistema de calefacción en una casa de dos plantas, donde además de una red de radiadores multicircuito se utilizan suelos radiantes.

El distribuidor hidráulico (separador hidráulico) es necesario para simplificar el esquema del sistema de calefacción y evitar la instalación de bombas de recirculación en cada ramal de calefacción.

El equipo del separador hidráulico permite evitar el golpe térmico, ya que la presión del agua en cada circuito será la misma. Realizar el sistema de tuberías según este esquema por cuenta propia es bastante complicado, por lo que es mejor acudir a instaladores profesionales.

Opción #4 – uso de recirculación del refrigerante

La recirculación es útil cuando hay un circuito que necesita suministro constante de agua caliente, por ejemplo, un toallero calefactor. Si se conecta al sistema de calefacción, el medio de calentamiento circulará constantemente y el toallero funcionará, sirviendo al mismo tiempo como aparato de calefacción.

El uso de la recirculación tiene una gran ventaja: no es necesario esperar a que el agua se caliente a la temperatura deseada, siempre estará caliente.

Pero este esquema también tiene desventajas. La principal es el aumento de los costos de combustible, porque se requiere un calentamiento constante del agua que se enfría en el circuito. El segundo inconveniente es la mezcla del agua en el calentador. Normalmente, el agua caliente está en la parte superior y desde allí llega a los puntos de consumo, pero aquí se mezcla con agua fría, por lo que la temperatura de salida es un poco más baja.

Existen modelos de calentadores con recirculación incorporada, es decir, con conexiones preparadas para conectar un toallero calefactor. Pero es más barato comprar un tanque normal y usar tes para la conexión.

Opción #5 – sistema con caldera independiente de la red eléctrica

La característica distintiva de este esquema es la instalación del calentador a un nivel más alto que la caldera y los aparatos de calefacción. Se da preferencia a los modelos de pared, que se pueden colgar a una altura de 1 m sobre el suelo.

Los modelos de pie, específicamente dentro de este esquema, son inferiores a los de pared en velocidad y calidad de calentamiento. La temperatura del agua es significativamente más baja (aproximadamente como en el retorno), por lo tanto, la reserva de agua caliente es menor.

El tipo de calefacción independiente de la energía se basa en la aplicación de las leyes de la gravedad; por lo tanto, el refrigerante circulará incluso cuando se corte la electricidad. En modo normal, se pueden conectar bombas de circulación.

Procedimiento de conexión del calentador de agua de calefacción indirecta

Después de elegir el esquema, queda claro qué equipo se necesitará. Además de los aparatos principales, pueden ser necesarias válvulas, grifos de bola, colectores de distribución y válvulas (de tres vías o de retención).

Procedimiento:

• preparar el lugar de instalación (en el suelo o en la pared);
• realizar el tendido, marcando con rojo/azul las salidas de agua caliente/fría;
• instalar una T y una válvula de alivio de presión, fijando las conexiones con sellador;
• atornillar los grifos de agua caliente (arriba) y fría (abajo);
• conexión a la fuente de electricidad, instalar termostato y automatización;
• seleccionar el modo de calentamiento;
• probar la conexión.

Estas son recomendaciones generales necesarias para hacerse una idea del alcance del trabajo. Al conectar un modelo específico, es necesario seguir las instrucciones que vienen con el equipo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Los siguientes videos le indicarán cómo decidir el esquema de conexión e instalar correctamente el equipo.

Información general sobre los esquemas de conexión:

Consejos prácticos para la conexión del equipo:

Cómo realizar correctamente la tubería del calentador de agua de calentamiento indirecto se puede aprender en el siguiente video:

Revisión profesional de un calentador de 80 L:

Además de la instalación y conexión del calentador de calentamiento indirecto (BKN), se requiere un mantenimiento regular. Este consiste en la limpieza del interior del depósito, la eliminación de depósitos y sarro, y el reemplazo del ánodo de magnesio. El cuidado del equipo no requiere mucho esfuerzo. Si la tubería se ha realizado correctamente, no será necesaria una reparación prematura, pero si surgen problemas con el equipo, recomendamos contactar a especialistas.

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