crédito: Imagen © HomeSense Calefacción y refrigeración Los hornos y calderas de alta eficiencia tienen un segundo intercambiador de calor que captura la mayoría de los desechos de los hornos de calor estándar.Cuando reemplace un horno antiguo o si elige un horno o caldera para una construcción nueva, es probable que tenga que elegir entre una unidad de calefacción "regular" de eficiencia media y una de alta eficiencia. También conocidas como hornos de condensación y calderas, las unidades de alta eficiencia se llaman así porque extraen de manera más efectiva el calor producido por el banco de quemadores. Cuando un horno de eficiencia media puede utilizar el 80 por ciento del calor producido y enviar el otro 20 por ciento a la chimenea en gases de escape, los equipos de alta eficiencia extraen hasta el 98 por ciento de la energía calorífica producida. Esa mayor eficiencia significa, por supuesto, que usará menos combustible para mantener su hogar cómodo y expulsar menos gases de escape en forma de dióxido de carbono y vapor de agua a la atmósfera.
Entonces, ¿por qué no optaría por una alta eficiencia?
Si su horno o caldera se instalará en una construcción nueva, su elección es más fácil. Los requisitos especiales de un horno de alta eficiencia pueden tenerse en cuenta en el diseño desde el principio. Pero si está considerando un equipo de calefacción de alta eficiencia como reemplazo de una unidad de eficiencia media, la decisión no siempre es tan simple. A veces, adaptar su configuración de ventilación para acomodar los requisitos específicos de alta eficiencia puede ocasionar gastos imprevistos. No es un simple intercambio directo.
crédito: Image © RheemLos hornos de alta eficiencia ofrecen más funciones y control que los modelos estándar, pero calcular el ahorro de costos puede ser complicado.Cómo los hornos de alta eficiencia obtienen su eficiencia
Los hornos y calderas regulares de eficiencia media funcionan al encender un conjunto de quemadores dentro de una cámara de combustión cada vez que el termostato de su hogar cae por debajo de su punto de ajuste. Los quemadores calientan el aire dentro de la cámara sellada (a excepción de la ventilación de escape). Un potente ventilador aspira el aire y lo empuja hacia el intercambiador de calor serpentino dentro de esa cámara calentada, luego lo impulsa a través de los conductos y finalmente sale de los registros de calor hasta que la casa esté suficientemente caliente. Luego el termostato apaga los quemadores. Las calderas funcionan esencialmente de la misma manera, excepto que usan bombas para empujar el agua a través de un intercambiador de calor situado en la atmósfera caliente de la cámara de combustión, y el agua calentada se distribuye a través de radiadores.
El aire dentro de la cámara de combustión está muy caliente y se mueve continuamente a través de la chimenea, reemplazándolo por aire extraído del espacio que rodea el horno o la caldera. Incluso después de haber transferido gran parte de su energía térmica al aire que pasa a través de los intercambiadores de calor, los gases de escape retienen suficiente calor para que se eleven naturalmente por el respiradero y salgan por la chimenea.
Los hornos y calderas de alta eficiencia también tienen quemadores activados por el termostato y una cámara de combustión donde se calienta el aire y la mayor parte de ese calor se transfiere por medio de un intercambiador de calor primario al aire o agua caliente que se distribuirá por toda la casa. Pero el aire o el agua que sale del intercambiador de calor primario deja una parte significativa de la energía calorífica producida en la cámara de combustión sin capturar, y en lugar de dejar escapar esa energía, los hornos y calderas de alta eficiencia desvían el aire o agua circulante calentada a través de Un intercambiador de calor secundario.
La mayor parte del calor restante se extrae en este intercambiador secundario que el escape se condensa y se drena principalmente como líquido. Los gases restantes y el vapor de agua son demasiado fríos para elevarse naturalmente a una chimenea tradicional y, por lo tanto, requieren un ventilador dedicado para expulsarlos. (Esto, por cierto, es un consumo secundario de energía que no se incluye en los cálculos de eficiencia de combustible. La cantidad de energía eléctrica consumida por el ventilador del horno puede variar mucho de un modelo a otro y de un fabricante a otro, por lo que la electricidad el uso debe ser parte de la comparación cuando se selecciona un horno).
crédito: Imagen © NJCleanEnergy.com Ventilación típica para un horno o caldera de alta eficiencia con entrada y salida de aire separadas.Donde los hornos obtienen su aire de combustión
Los hornos y calderas de eficiencia media regulares extraen aire del entorno para favorecer la combustión. Este aire ya se calienta si el equipo está ubicado dentro del espacio habitable, de modo que, en cierto sentido, es un desperdicio de energía útil. La aspiración de aire impulsada por un soplador hacia el horno y la chimenea también crea una presión negativa dentro de la casa. Esa presión negativa induce que el aire exterior ingrese a la casa a través de los huecos o grietas disponibles, un proceso llamado infiltración. La infiltración hace que las casas tengan corrientes de aire y, en casos extremos, puede revertir el flujo de escape hacia la chimenea o la chimenea, lo que puede conducir a la intoxicación por monóxido de carbono.
Los hornos y calderas de alta eficiencia emplean una cámara de combustión sellada. Aunque en los casos en que el horno o la caldera se encuentra fuera de la sala de estar, como un ático o aire de admisión del garaje, a veces se extrae del espacio circundante, idealmente el aire para apoyar la combustión proviene del exterior de la casa. Es más fresco, con menos contenido de humedad y menos probabilidades de transportar elementos corrosivos que el aire interior. El aire exterior y una cámara de combustión sellada no promoverán la infiltración, por lo que una casa calentada por equipos de alta eficiencia tendrá menos corrientes de aire.
Crédito: Imagen © Compass Heating y AirAn instaló un horno de alta eficiencia con tuberías de ventilación de CPVC y líneas de drenaje a un desagüe del piso.¿Por qué los hornos de alta eficiencia ventilan la pared?
Como se explicó anteriormente, los hornos y calderas de alta eficiencia extraen la energía calorífica de la combustión de manera tan exitosa que el escape enfriado comienza a condensarse y el vapor de agua y el dióxido de carbono restantes se enfrían demasiado como para elevarse naturalmente a la chimenea. El líquido condensado del escape es una mezcla de ácido carbónico ligeramente ácido y suficientemente corrosivo para que los intercambiadores de calor secundarios se construyan de acero inoxidable o aluminio. Esa descarga líquida del horno debe canalizarse a través de un tubo de plástico a un desagüe del piso o, en algunos casos, al exterior.
Es necesario un ventilador de ventilación para impulsar el escape restante hacia el exterior. Debido a que el escape ya no tiene una elevación apreciable propia, expulsar ese escape hacia arriba y afuera de un respiradero del techo generalmente está más allá de las capacidades del ventilador de ventilación a menos que el horno esté ubicado en un espacio del ático. De manera óptima, los hornos de alta eficiencia deben ventilarse a través de la pared más cercana. En las construcciones nuevas que rara vez presentan un problema, ya que los planos del edificio pueden arreglarse para permitir ubicar el horno o la caldera en un espacio ideal con una pared de ventilación y desagüe cerca del piso. En una situación de actualización, donde el equipo anterior era de eficiencia media, el problema de la ventilación adecuada puede plantear problemas y conllevar gastos adicionales.
La tubería de ventilación recomendada para hornos de alta eficiencia es CPVC o plástico ABS. Cada fabricante de hornos o calderas tendrá especificaciones sobre el diámetro de tubería adecuado y la longitud máxima permitida del tramo de tubería. Los codos en la carrera aumentan la resistencia al flujo de aire y, en consecuencia, disminuyen la longitud permitida. Si se excede el funcionamiento máximo o si cualquier obstrucción inhibe el flujo de aire en la ventilación, un interruptor de corte de seguridad puede apagar el horno. Por lo general, dos tuberías pasan del horno o la caldera a la pared exterior, una para la entrada de aire y otra para la ventilación, y deben terminarse con cubos que eviten que la lluvia, la nieve u otros desechos entren en las tuberías. Algunos instaladores usan un sistema de ventilación de tubería concéntrica dentro de una tubería por el cual el aire de entrada se introduce en una cámara exterior y el escape pasa a través de una tubería en el medio. Las rejillas de ventilación deben estar lo suficientemente altas en la pared para evitar la obstrucción por la nieve y ubicadas de manera que el escape no pueda ser arrastrado hacia la entrada.
crédito: Imagen © Yelp.comUna tapa de ventilación de bajo perfil. El aire de admisión se extrae debajo de la tapa y el escape está bloqueado para evitar la entrada de desechos y animales.Hornos de alta eficiencia y calentadores de agua huérfanos
En muchos hogares con hornos de media eficiencia y calentadores de agua a gas, el horno y el calentador de agua comparten una chimenea común. Cuando el cambio a un horno o caldera de alta eficiencia elimina la mitad de esa asociación, la chimenea se vuelve demasiado grande para el calentador de agua, ahora conocido como calentador de agua huérfano, para dibujar correctamente. Para corregir esto se requiere un inserto en el conducto de la chimenea, un gasto adicional que debe tenerse en cuenta al presupuestar un reemplazo de alta eficiencia para una unidad de calefacción de eficiencia media.
Línea de fondo
Los hornos y calderas de alta eficiencia presentan muchas ventajas. Más allá del aumento de la eficiencia del combustible y la reducción de las emisiones de carbono, los hornos y calderas de alta eficiencia son más sofisticados, con más niveles de control y una mayor protección contra la infiltración y la acumulación de monóxido de carbono. Aún así, es importante tener en cuenta no solo los gastos obvios, sino también los costos ocultos que puede conllevar un cambio de eficiencia media a alta. Esos costos adicionales pueden cancelar sus ahorros anticipados en costos de combustible por un tiempo.
