Elementos del Calentador de Agua

El agua caliente es un recurso con alta demanda para su uso residencial, comercial e industrial. Hay muchas técnicas para calentar el agua rápidamente, las más notables son con gas natural, petróleo y con calentadores eléctricos (ver fuente 1). Las fuentes de petróleo y gas tienden a ser más costosas que la electricidad debido a sus costos más altos de operación e instalación y por esa razón, la calefacción eléctrica de agua es generalmente la opción más popular para el uso residencial y comercial. Generalmente, es más conveniente utilizar un calentador eléctrico de agua porque su único requerimiento es la disponibilidad de una fuente de electricidad, la cual está disponible en casi todas las áreas rurales.

La calefacción eléctrica de agua es una técnica comúnmente utilizada para el suministro de agua caliente en los Estados Unidos de América y en Canadá. Con este tipo de calefacción, cierto volumen de agua es pre-calentada y almacenada en un tanque cilíndrico para que esté disponible para ser utilizada (Imagen 1).

Figure 1 - Domestic Hot Water System with an Immersion Heater

 

El proceso de calefacción eléctrica comúnmente es realizado adentro de un tanque de agua de tamaño pequeño o mediano, donde se calienta el líquido interna o externamente. Entonces, el agua caliente está lista para ser suministrada en el grifo de la tubería del consumidor.

En la Imagen 1 se muestra una ilustración de un tanque de almacenamiento de agua residencial con un calentador de inmersión. En este proceso, la alimentación de la entrada de agua fría desde el pozo municipal entra al sistema y llena el cilindro de agua caliente. Utilizar un calentador de inmersión es una manera eficiente en costos y en energía para precalentar agua en un periodo breve. El calentador de inmersión de agua se instala cerca del fondo del tanque con la finalidad de precalentar el cilindro entero antes de entregar el agua en el grifo del consumidor. Este tipo de calentador consiste de un elemento de calefacción que es fabricado con un material de recubrimiento metálico que envuelve a una resistencia de Cromo Níquel junto con el Óxido de Magnesio (Imagen 2).

hot water heater

El calentador de inmersión de agua caliente fabricado por WATTCO™ consiste de uno o más elementos de calefacción que son insertados en la pared de un tanque para líquidos. Los elementos del calentador de agua tendrán contacto directo con el medio líquido en el tanque. El proceso de calefacción del calentador de inmersión de agua se inicia mediante el ajuste de la temperatura deseada, luego la resistencia incorporada de los elementos del calentador de agua comienza a generar calor que se disipa a través de la superficie de los elementos del calentador.

La selección de los calentadores de inmersión de agua de WATTCO™ se basa en la aplicación final. Por ejemplo, para una aplicación de agua caliente, se recomienda que la selección del material de recubrimiento sea el Incoloy™, con la finalidad de obtener el máximo desempeño y también para extender la duración de los elementos del calentador de agua. WATTCO™ recomienda a nuestros clientes que suministren la información relativa a los detalles del uso del calentador (tales como las dimensiones del tanque, la temperatura deseada y el volumen) para asegurar que el calentador de agua quepa perfectamente dentro del cilindro. Adicionalmente, hay más de un tipo de calentador de inmersión que pueden considerarse para la aplicación de calefacción de agua caliente. El tipo de calentador de brida, que por lo general es ensamblado sobre la pared del costado del cilindro, se recomienda para ser utilizado para grandes tanques de almacenamiento. El tipo de rosca de enchufe, que se atornilla directamente en la pared del cilindro, suministra el calor necesario para tanques de tamaño pequeño, y este tipo es ideal para los sistemas de agua caliente residencial.

Los calentadores de inmersión de agua caliente no están limitados para su uso residencial, ya que pueden ser utilizados en cualquier industria que requiera de un suministro de agua caliente. Por ejemplo, en las industrias de la agricultura, el proceso de calefacción de agua es importante toda vez que la demanda de agua caliente es muy alta para muchos propósitos. Por ejemplo, en una instalación de producción de leche, las tuberías y el proceso de limpieza del equipo de ordeño requiere que el agua se suministre a una temperatura de por lo menos 120°F para su adecuada esterilización (ver fuente 2). En este tipo de industria, el proceso de calefacción se puede realizar de manera similar a como se hace en el sistema de agua caliente residencial donde se almacena el agua en grandes tanques y luego los elementos del calentador de agua continuamente calientan el líquido.

Para las aplicaciones que requieren de grandes volúmenes de agua caliente, un tanque suplementario de agua caliente también puede instalarse en paralelo con la unidad principal con la finalidad de suministrar continuamente grandes cantidades de agua caliente (ver fuente 3). Esta configuración en paralelo se muestra en la Imagen 3, donde múltiples tanques de agua se unieron en paralelo para suministrar la máxima cantidad posible de agua caliente.

 

Figure 3 - Parallel Configuration of a Hot Water System

Imagen 3 – Configuración en paralelo de un sistema de agua caliente

WATTCO™ también puede suministrar una personalización adicional a los elementos del calentador para agua caliente tales como la selección de doblados, longitudes y materiales diferentes, etc. La forma del calentador de inmersión o de los elementos del calentador pueden ajustarse para su compatibilidad con las dimensiones del tanque de agua utilizado. Los consultores técnicos de WATTCO™ siempre están disponibles para ayudarlo con la selección del calentador de agua adecuado para su aplicación.

 

Referencias

1.        “Tipos de Calentadores de Agua”. Oficina de Eficiencia Energética. Recursos Naturales de Canadá, 23 de agosto de 2011. Web. 10 de noviembre de 2011 <http://oee.nrcan.gc.ca/residential/personal/water-heater-types.cfm?attr=4>.

 

2.        Dunlop, Carson. Principios de la Inspección de Hogares: Systems & Standards (2003) Dearborn™ Real Estate Education, U.S., ISBN 978-0793179350, p. 802

 

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