IDCC UD 2. Calderas domésticas

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1.- Introducción a la calefacción.

2.- Caldera: definición, partes principales, tipos de calderas.

3.- Instalación de calderas: red de distribución de calor, salida de humos, toma de agua, desagües, tipo de alimentación, conexionado a la red eléctrica, elementos de seguridad.

4.- Caldera mural a gas. Componentes. Conexiones.

5.- Grupos térmicos. Partes principales. Marcas comerciales.

6.- Actividades prácticas.

UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Instalación y partes principales.

IDCC 2011-2012

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UD 02. Introducción a la calefacción.

El circuito de calefacción, normalmente, es un circuito cerrado. Eso significa que es un circuito que se llena una vez, al ponerse en marcha la instalación, y después ya no entra ni sale agua del circuito. Es siempre el mismo agua que circula por tuberías, depósito, caldera y radiadores.

Combustión.- La combustión es la reacción de un combustible con el oxígeno del aire, que generaun desprendimiento de calor.

Circuito de calefacción y agua caliente sanitaria.

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CALDERA:

La caldera es un mecanismo diseñado para transmitir el calor generadoen un proceso de combustión a un fluido contenido en la caldera, quepuede ser agua u otro fluido térmico.

Las calderas pueden utilizarse para la producción de vapor (para lageneración de energía eléctrica o procesos de calefacción) o para laproducción de agua caliente (para sistemas de calefacción o suministrosde agua caliente sanitaria).

La caldera es el componente esencial de una instalación de calefacción.

UD 02. Calderas domésticas. Tipos. Conexionado y partes principales.

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Partes principales de una caldera:

Hogar o cámara de combustión: habitáculo en el que se realiza la reacciónde combustión, donde se quema el combustible. En la cámara de combustión se pueden llegar a alcanzar 1800°C.

Quemador: dispositivo que se encarga de realizar la mezcla del combustiblecon el comburente para facilitar la combustión.

Intercambiador de calor: donde se realiza la transferencia de energíatérmica obtenida con la combustión al fluido térmico.

Salida de humos: conducto que conduce los gases generados en lacombustión hasta la chimenea. La temperatura de los humos a la salida de la caldera suele oscilar entre los 200°C y 260°C.


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UD 02. Calderas domésticas. Tipos.

Tipos de calderas:

Según el combustible utilizado: - Combustible sólido (carbón, leña, biomasa).

- Combustible líquido (gasoil, fuel).- Combustible gaseoso (propano, gas natural).- Electricidad.

Según el material de construcción: - De hierro fundido.- De chapa de acero.- De materiales especiales (cobre, aluminio y

acero inoxidable).

Según el servicio que prestan: - Sólo calefacción.- Mixta: calefacción y agua caliente.

Según su colocación: - De pie (colocada sobre bancada horizontal en el suelo)- Mural (colocada sobre la pared).

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Según el combustible utilizado

Dependiendo del tipo de combustible que se queman en ellas, las calderaspueden ser:

• Calderas para combustibles sólidos:

Están preparadas para quemar leña, carbón o biomasa. Disponen de unas parrillas donde se efectúa la combustión, regulándose la intensidad de la misma actuando sobre la compuerta de regulación del tiro de la chimenea, quepuede estar automatizada, y controlarse con ayuda de un termostato.

Resultan engorrosas de utilizar por la suciedad que generan en formade cenizas y las dificultades que plantea el control de la combustión.

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• Calderas para combustibles líquidos:

Utilizan comúnmente como combustibles el fuel y el gasóleo. Estetipo de combustibles son más limpios que los combustibles sólidos perorequieren la utilización de quemadores especiales que los pulvericen ovaporicen para conseguir una correcta combustión.

• Calderas para combustibles gaseosos:

La combustión de los gases es más fácil de realizar y controlar, peropresentan el inconveniente de la peligrosidad del transporte,almacenamiento y distribución de los combustibles gaseosos.

• Calderas eléctricas: usan la electricidad como fuente de energía necesaria para calentar el agua.

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Según el material de construcción

• Calderas de hierro fundido:- Están formadas por una serie de elementos de hierro fundido que seacoplan entre sí por medio de unos manguitos de unión. Estos elementosconforman el hogar de la caldera y por su interior circula el fluidotérmico. Todo el conjunto queda alojado dentro de una carcasa de chapa de acero, y aislada térmicamente para mejorar el rendimiento de lacaldera.

Caldera de hierro fundido de gasoil

- Este tipo de calderas se destina generalmente para calefacción doméstica, utilizándose generalmente combustibles sólidos. - Al estar compuestas por varios elementos unidos entre sí, tienen la ventaja de poderse ampliar o de poder sustituir elementos deteriorados por otros nuevos. - Se instalan muy poco actualmente.

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• Calderas de chapa de acero:Se construyen con chapas o tubos de acero al carbono, soldados entresí eléctricamente. Representan la mayoría de las calderas existentes porser de menor peso y más fáciles de instalar que las de fundición, al tiempoque permiten utilizar cualquier tipo de combustible. Con ellas se obtienenmejores rendimientos térmicos que con las de fundición, pero su vidaes más corta.


Caldera de chapa de acero para gas o gasoil

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• Calderas de materiales especiales:

Algunos tipos de calderas, con aplicaciones y diseños concretos, se fabricancon materiales tales como el cobre, aluminio o acero inoxidable.

En concreto nos referimos en este apartado a las calderas murales para laproducción de agua caliente sanitaria o calefacción doméstica.

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Caldera mural a gas de última generación.

Ecogen es esencialmente una caldera de gas, similar en tamaño a una caldera mural tradicional.

Sin embargo, a diferencia de una caldera tradicional, Ecogen genera 1 kW de electricidad mientras produce hasta 24 kW de calor para calefacción y agua caliente sanitaria.

UD 02. Calderas domésticas de última generación.

Este equipo fue seleccionado para participar en el Foro de la Innovación de la feria de Climatización 2009.

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UD 02. Calderas domésticas de pie.

Caldera de combustible sólido

Caldera de pie mixta, para calefacción y ACS, de gasóleo.

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UD 02. Calderas domésticas murales.

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UD 02. Instalación de calderas.

Instalación de calderas: se instalarán en el cuarto de calderas ( o sala de máquinas) cuando tengan una potencia superior a 50 kW. Para potencias menores su instalación es libre en cuanto a ubicación siempre que cumplan los reglamentos sobre combustibles vigentes.

Los fabricantes acompañan a la caldera o facilitan una plantilla de instalación y también las instrucciones de instalación hidraúlica y conexiones eléctricas.

Una vez realizado el conexionado hidraúlico (de tuberías y demás elementos como válvulas, depósito de expansión, etc) se realizará una prueba de presión a todo el circuito para asegurarnos de que no existen fugas. Después se llenará el circuito a una presión entre 1 y 1,5 kg/cm². Mientras vamos llenando el circuito iremos purgando la instalación para evitar bolsas de aire que merman la eficacia de los radiadores.

El Servicio de Asistencia Técnica (SAT) del fabricante hará la puesta en marcha del sistema para cubrir la garantía.

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Plantilla de conexiones para una caldera doméstica a gas.


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En general, la instalación de las calderas murales mixtas es relativamentesencilla, y consistirá en conectar las cuatro tomas de agua (dos para ACSy dos para calefacción), conectar la toma de llenado de agua de la red,conectar al desagüe la descarga de la válvula de seguridad y la alimentaciónde gas.

También será necesario disponer de un punto para la conexióneléctrica de la caldera.

Para la realización de las conexiones de agua y gas será preceptivo utilizarlos racores que el fabricante suministra junto con la caldera.


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ChimeneaPara las calderas murales estancas, necesitaremos dos tubos, uno para la evacuación de los gases de combustión y otro para la entrada de aire, necesario como comburente para realizar la combustión.

Podemos utilizar dos tipos de chimeneas o tubos de evacuación:

• Sistema concéntrico, que incluye en el tubo de entrada de aire, el tubo de salida de gases, en la parte interior. Con este sistema de salida de gases tenemos la ventaja de ser un sistema más compacto y con una instalación más simple, al necesitar sólo un taladro en la pared para sacar el tubo al exterior. La salida se puede realizar colocando los tubos en posición horizontal o en vertical; dependiendo del tipo de salida tendremos un accesorio distinto.


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• Sistema de tubos separados, con dos tubos independientes, uno parala entrada del aire para la combustión a la caldera y por el otro extraemos los gases al exterior, pudiendo desembocar estos tubos a la misma fachada o a distintas. Se puede realizar un trazado horizontal o vertical. Este tipo de ejecución permite alcanzar mayores longitudes que con un sistema concéntrico al presentar menor pérdida de carga en el tubo de entrada de aire a la cámara de combustión.


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La caldera mural a gas, se cuelga en una pared. De ahí le viene el nombre.

Está muy extendida en las instalaciones de calefacción domésticas.

Permite combinar la producción de agua caliente sanitaria y calefacción para una vivienda.

La potencia calorífica máxima suele ser de unos 24 kW. Las calderas modernas disponen de quemadores modulantes que regulan la potencia, abriendo o cerrando el paso del gas al quemador, y adaptándolaasí a las necesidades de calefacción o producción de ACS.

El principio de funcionamiento de la caldera mural es similar al del calentador de agua a gas, con la diferencia de que la caldera incorpora elementos adicionales como válvula de seguridad, depósito de expansión y bomba de circulación para el circuito de calefacción, además de diversos elementos de control.

UD 02. Caldera mural a gas.

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Las calderas murales a gas se agrupan por su campo de aplicación:

• Solo calefacción• Calefacción y ACS

y por el tipo de combustible

• Gas natural (GN – gas canalizado)• Gas licuado (GLP - botella de butano o propano)• Gasóleo (muy poco utilizada)


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Componentes de la caldera mural

Los principales componentes de una caldera mural son:

• Tomas de calefacción, ACS, gas.• Cuadro de control con tomas eléctricas.• Dispositivos del circuito de calefacción: bomba de circulación, válvula de seguridad, depósito de expansión, manómetro.• Componentes del quemador y cámara de combustión: válvula reguladora de gas, bloque de encendido, parilla quemador.• Intercambiador de calor para calefacción y ACS.• Salida de humos (productos de la combustión – PDC).


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Grupo térmico: es el conjunto de la caldera, quemador, bomba de circulación, vaso de expansión, sistema de seguridad, panel de mandos, termómetro y los elementos necesarios para generar calor para calefacción.

Marcas principales:

-Fagor-Junkers- Bosch-Saunier Duval- Vaillant- Ferroli-Baxiroca- Cointra

UD 02. Grupos térmicos. Partes principales. Marcas comerciales.

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