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| [[Categoría: Termo Eléctrico Tradicional]] | | [[Categoría:Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] |
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| El '''termo eléctrico tradicional''' es un sistema mediante el cual se obtiene mayor cantidad de [[Agua Caliente Sanitaria (a.c.s.) | agua caliente sanitaria]] (ACS) y con mayor confort para la vivienda. Consta de dos partes principales: una cuba donde se almacena el agua y un componente eléctrico que genera [[calor]].
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| ==Componentes del Termo Eléctrico== | | == Componentes de la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria == |
| [[Archivo:Termo eléctrico tradicional.jpg|thumb|right|250 px|Componentes del termo eléctrico]]
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| #Chapa de acero prepintada.
| | Otro sistema para la producción de agua caliente es la '''bomba de calor aire-agua''', que aumenta la temperatura del agua del acumulador con el calor del aire. |
| #Aislamiento en poliuretano expandido.
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| #Calderín vitrificado a 850ºC para evitar la [[corrosión]].
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| # Ánodo de protección del calderín.
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| #Resistencia eléctrica.
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| #Válvula de seguridad y de compensación con leva para vaciado.
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| #Termostato de funcionamiento y de sobretemperatura.
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| #Elementos de protección IP frente al contacto con el agua externa.
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| [[Archivo:Calderín de termo eléctrico.jpg|right|380 px]]
| | Utiliza un '''ciclo termodinámico''' para calentar el agua contenida en el calderín a través del aire aspirado por el grupo térmico. |
| ==='''Calderín'''===
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| El calderín se compone de:
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| Dos extremidades curvadas o casquetes en la parte inferior y en la superior.
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| Un cuerpo cilíndrico, solamente para grandes capacidades.
| | Este mecanismo es inverso del que se utiliza en los frigoríficos: un fluido refrigerante, mediante cambios de estado, extrae el calor contenido en el aire a temperatura inferior y lo cede al agua a temperatura superior, invirtiendo así el flujo natural del calor. |
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| Dos tubos.
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| Una de las extremidades está agujereada y provista de una pletina en la que se instalan la resistencia y el termostato.
| | Con este sistema se pueden alcanzar hasta 55ºC o 62ºC, según la capacidad de acumulación, por ello se suele combinar con unas [[Resistencia Eléctrica]] de apoyo, que actúa únicamente para conseguir temperaturas mayores a las que llega la bomba de calor. |
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| Los dos tubos roscados están soldados en la parte inferior para permitir la entrada y salida del agua caliente.
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| El calderín de acero necesita protección ante la [[corrosión|acción corrosiva]] del agua.
| | Consta básicamente de dos partes, el grupo '''bomba de calor''' situado en la parte superior y el '''depósito de acumulación''' en la parte inferior. La bomba de calor se basa en aprovechar la energía que producen los cambios de estado del fluido refrigerante tipo R134a. Este fluido circula por el interior de un circuito cerrado que consta de: |
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| La más utilizada es el esmalte vitrificado, básicamente una cerámica compuesta de sílice que se aplica de manera uniforme en la parte interna del calderín, y que tiene un espesor medio de 250 micras.
| | [[Archivo:Bomba calor.png | 300px | right | thumb | Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] |
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| El calderín se calienta a la temperatura de 850°C, de tal manera que el esmalte se endurece y se adhiere perfectamente al calderín.
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| '''Referencias gráficos calderín''' | | 1. [[Compresor | '''El compresor''']], cuyo trabajo permite el '''desarrollo del proceso''' y que requiere electricidad para su funcionamiento. Este es el componente que supone la mayor parte del consumo de energía eléctrica de NUOS. |
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| #Parte superior.
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| #Tubo de salida de agua caliente. (Hay diferentes tipos de salida de agua. El agua caliente se toma siempre de la parte superior del calderín)
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| #Parte inferior.
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| #Borde para pletina.
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| #Tubo de entrada de agua fría.
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| #Difusor de ingreso. ( Evita las turbulencias y mantiene el agua fría en entrada en la parte inferior)
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| #Calderín.
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| ==='''Resistencia'''===
| | 2. [[Condensador | '''El condensador''']]. Intercambiador de calor situado a lo largo del calderín y a través del cual el fluido refrigerante en forma de vapor cede toda su energía al agua del depósito. A medida que va cediendo la energía, '''condensa y vuelve a estado líquido'''. |
| Existen dos tipos de resistencias:
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| *'''Resistencia Sumergida'''
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| *'''Resistencia en Seco o Cerámica'''
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| [[Archivo:Resistencia sumergida.jpg|thumb|right|180 px|Resistencia sumergida]]
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| ====Resistencia sumergida====
| | 3. '''La válvula de expansión'''. Componente del circuito por el que pasa el fluido refrigerante y que, por medio de su cambio de sección, supone una '''reducción brusca de la presión''' y también un '''descenso notable de la temperatura'''. |
| Resistencias de cobre con brida estañada o de latón y funda de termostato, que se encastra conectando directamente con los terminales faston de la resistencia.
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| Su forma puede ser de horquilla, triple curva o espiral.
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| Las resistencias de inmersión se definen como resistencias con vaina, en contacto con el agua.
| | 4. '''Evaporador'''. Otro intercambiador de calor situado en la parte superior, que a través de su superficie ampliada por un sistema de aletas, permite el intercambio entre el fluido refrigerante y el aire ambiente. En este intercambiador, '''el fluido refrigerante pasa a estado vapor'''. |
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| Tienen una temperatura operativa de aproximadamente 300-400°C.
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| Las resistencias de inmersión tienen además potencias y longitudes diversas y sus conexiones eléctricas pueden ser monofásicas y trifásicas.
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| #Ánodo
| | Como la '''energía térmica''' solamente puede ir de un nivel de energía más alto a otro más bajo, el fluido refrigerante presente en el evaporador necesariamente debe estar a una temperatura menor que la del aire ambiente. |
| #Vaina de termostato
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| #Resistencia
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| #Termostato
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| [[Archivo:Resistencia en seco o cerámica.jpg|thumb|right|180 px|Resistencia en seco o cerámica]]
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| ====Resistencia en seco o cerámica====
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| Está compuesta por una serie de cilindros de cerámica refractaria, resistentes a temperaturas muy altas, modelados con canales externos vacíos donde se entrelazan las espiras de la resistencia.
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| Estos elementos también varían de forma, [[potencia]] y longitud, y las conexiones eléctricas pueden ser monofásicas o trifásicas.
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| La resistencia está montada en un soporte de acero esmaltado (la vaina) que la protege del contacto con el agua.
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| Esta vaina incluye también el termostato y el soporte del ánodo.
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| Las '''principales ventajas''' de esta resistencia son:
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| -No es necesario vaciar el calderín para cambiar la resistencia.
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| -Tiene una gran resistencia a la corrosión debido a la vaina esmaltada.
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| -Tiene una elevada resistencia a las incrustaciones debido a una amplia superficie de intercambio del calor. Los depósitos de cal resultan, por tanto, inferiores.
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| #Vaina termostato
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| #Vaina esmaltada de la resistencia
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| #Resistencia cerámica
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| #Ánodo
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| #Termostato
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| ==='''Termostato'''===
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| El termostato controla la temperatura del agua en el interior del aparato y realiza dos funciones:
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| *Control de la temperatura durante el funcionamiento normal, permitiendo que el usuario lo ajuste manualmente a través de un selector externo.
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| *Establecer seguridad térmica. Si el dispositivo de control de la temperatura funcionase de manera incorrecta, la temperatura del agua podría aumentar y producir vapor.
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| Para evitarlo, un dispositivo independiente de seguridad quita la alimentación eléctrica. Para restablecerla, se requiere un rearme manual. No obstante, se aconseja localizar la causa del problema antes de volver a realizar la conexión del termo.
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| [[Archivo:Termostato de varilla.jpg|thumb|right|260 px|Termostato de varilla]]
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| ====Termostato de varilla====
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| Se basa en el principio de la diferencia de expansión térmica de dos materiales.
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| '''Componentes del termostato de varilla''' :
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| #Expansión térmica
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| #Primer dispositivo de seguridad
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| #Calderín
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| #Expansión térmica
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| #Lámpara de señalización
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| #Resistencia
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| #Segundo dispositivo de seguridad: Termostato temperatura máxima
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| #Agua caliente
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| El tipo de termostato usado depende de muchos parámetros, como la capacidad del calderín, la potencia de la resistencia, etc.
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| [[Archivo:Tipos de termostato.jpg|thumb|center|360 px|Tipos de termostato]]
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| [[Archivo:Termostato de bulbo.jpg|thumb|right|260 px|Termostato de bulbo]]
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| ====Termostato de bulbo====
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| Este tipo de termostato se basa en un principio neumático.
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| El bulbo contiene un gas cuya [[presión]] varía con la variación de temperatura.
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| La variación de temperatura actúa en la célula presostática, que activa un contacto eléctrico.
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| #Bulbo
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| #Capilar
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| #Célula presostática
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| #Contacto eléctrico
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| ==='''Ánodo'''===
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| [[Archivo:Fases de la corrosión.jpg|right|320 px]]
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| La [[corrosión]] es un proceso químico normal que se produce entre el metal del termo (calderín, [[tubería]], resistencia, etc.) y el agua que los rodea. Este fenómeno produce perforaciones en el [[calderín]], reduce la [[resistencia Mecánica|resistencia mecánica]] de los elementos y daña la resistencia.
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| *'''Causas de la corrosión''':
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| - Oxígeno disuelto (de 5 mg/l a temperaturas elevadas y hasta 12 mg/l a temperaturas bajas).
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| - Sales que convierten el agua en abrasiva.
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| Para prevenir la formación de perforaciones en el calderín, se usa un '''ánodo al magnesio'''.
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| *'''Fases de la corrosión''':
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| Supongamos que tenemos una visión de los átomos individuales ''' la corrosión se desarrolla en tres fases''':
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| #El oxígeno disuelto en el agua está en contacto con la superficie interna del aparato.
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| #El hierro del aparato tiende a disolverse (el átomo pierde dos electrones y se convierte en ión Fe++).
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| #El ión de hierro deja la superficie del aparato y se combina con el oxígeno, de manera que se convierte en óxido (FeO). Así se inicia la formación de una perforación.
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| ====Ánodo de magnesio====
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| Obstaculiza la [[corrosión]] del calderín de acero y actúa por [[electrólisis]]. Además, añade una protección posterior a la que proporciona el mismo esmalte o vitrificado del calderín. Es la [[Protección Catódica|'''protección catódica''']].
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| Su vida operativa depende de la cantidad, la calidad y la temperatura del agua. Debería ser controlado y cambiado antes de que se deteriore completamente.
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| En resumen, la [[corrosión]] no se impide totalmente, pero lo que resulta dañado es el '''ánodo de magnesio''' (2) y no el aparato (1).
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| Tanto el hierro como el magnesio tienden a ser solubles en agua; ya que el magnesio es más electropositivo que el hierro (tiende fácilmente a convertirse en Mg++). Es el mismo magnesio que da inicio a la solución. En ese momento, el magnesio deja el ánodo y se une a los átomos
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| de oxígeno, y la corrosión termina. En otras palabras, el ánodo de magnesio se deteriora mientras que el calderín permanece intacto.
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| ====Ánodo activo====
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| [[Archivo:Ánodo activo.jpg|right|350 px]]
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| En este caso se incorpora un circuito electrónico que crea una diferencia de potencial entre el calderín de agua caliente y un [[electrodo]] de titanio, de manera que se garantiza una óptima protección del calderín y se obstaculiza la [[corrosión]].
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| Por medio de una corriente eléctrica aplicada exteriormente, la corrosión se reduce a cero y el calderín no sufre deterioro.
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| Este efecto se debe a que el [[ánodo Catódico|ánodo catódico]] neutraliza la acción corrosiva del oxígeno.
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| Para asegurar el correcto funcionamiento del sistema de protección, éste debe estar continuamente conectado a la toma de corriente, que debe ser de 230 V para que el aparato funcione correctamente.
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| ==='''Manguitos dieléctricos'''===
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| [[Archivo:Manguitos dieléctricos.jpg|thumb|right|270 px|Manguitos dieléctricos]]
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| El contacto entre materiales de naturaleza distinta, [[cobre]] y [[acero]] conlleva el riesgo de que se produzca el fenómeno de la [[electrólisis]] y, por consiguiente, la [[corrosión]]. Ésta es mayor cuando la diferencia de potencial entre los dos metales o [[aleación|aleaciones]] es notable, como en el caso del hierro y el cobre.
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| Para evitar la [[corrosión]] del aparato en los tubos de entrada y salida, se debe impedir el contacto directo entre esos dos metales.
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| Por esa razón, la conexión del termo a la instalación hidráulica de la vivienda se tiene que efectuar con '''manguitos dieléctricos de resina''' que se colocan en los tubos de entrada y salida del agua para evitar que haya contacto con los tubos de la instalación hidráulica, sobre todo cuando éstos últimos son de cobre.
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| ==='''Válvula de seguridad'''===
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| [[Archivo:Válvula de seguridad.jpg|thumb|right|270 px|Válvula de seguridad]]
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| '''Funciones de la válvula de seguridad''':
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| Controla la [[presión]] del agua en el interior del calderín.
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| Aporta seguridad contra valores elevados de presión, e interviene cuando la presión interna supera los 7-8 kg/cm<sup>2</sup>.
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| Tiene la función de retención, ya que no permite el vaciado del calderín en caso de falta de agua en la red.
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| #Antirretorno
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| #Alimentación 0,1 kg/cm2
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| #Expansión 8±0,5 kg/cm2
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| | Por otra parte, el '''fluido refrigerante''' situado en el condensador debe tener, también necesariamente, una '''temperatura superior''' a la del agua a calentar en el depósito para poder cederle energía. |
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| ==Artículos Relacionados== | | ==Artículos Relacionados== |
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| *[[Funcionamiento Básico del Termo Eléctrico Tradicional]] | | *[[Funcionamiento de la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] |
| *[[Dimensionado Básico del Termo Eléctrico Tradicional]] | | *[[Ejemplos de la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] |
| *[[Consumo Energético del Termo Eléctrico Tradicional]] | | *[[Consumo Energético de la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] |
| *[[:Categoría: Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria | Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria]] | | *[[:Categoría:Termo Eléctrico Tradicional | Termo Eléctrico Tradicional]] |
| *[[:Categoría: Termo Eléctrico Inteligente de Segunda Generación | Termo Eléctrico Inteligente de Segunda Generación]] | | *[[:Categoría: Termo Eléctrico Inteligente de Segunda Generación | Termo Eléctrico Inteligente de Segunda Generación]] |
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| ==Enlaces Externos== | | ==Enlaces Externos== |
| | | *[[Bomba de Calor]] |
| *[[Termo Eléctrico]] | | *[http://www.construmatica.com/libro/guia_tecnica_de_bombas_de_calor_geotermicas/45884 Guía Técnica de Bombas de Calor Geotérmicas] |
Componentes de la Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria
Otro sistema para la producción de agua caliente es la bomba de calor aire-agua, que aumenta la temperatura del agua del acumulador con el calor del aire.
Utiliza un ciclo termodinámico para calentar el agua contenida en el calderín a través del aire aspirado por el grupo térmico.
Este mecanismo es inverso del que se utiliza en los frigoríficos: un fluido refrigerante, mediante cambios de estado, extrae el calor contenido en el aire a temperatura inferior y lo cede al agua a temperatura superior, invirtiendo así el flujo natural del calor.
Con este sistema se pueden alcanzar hasta 55ºC o 62ºC, según la capacidad de acumulación, por ello se suele combinar con unas Resistencia Eléctrica de apoyo, que actúa únicamente para conseguir temperaturas mayores a las que llega la bomba de calor.
Consta básicamente de dos partes, el grupo bomba de calor situado en la parte superior y el depósito de acumulación en la parte inferior. La bomba de calor se basa en aprovechar la energía que producen los cambios de estado del fluido refrigerante tipo R134a. Este fluido circula por el interior de un circuito cerrado que consta de:
Bomba de Calor para Agua Caliente Sanitaria
1. El compresor, cuyo trabajo permite el desarrollo del proceso y que requiere electricidad para su funcionamiento. Este es el componente que supone la mayor parte del consumo de energía eléctrica de NUOS.
2. El condensador. Intercambiador de calor situado a lo largo del calderín y a través del cual el fluido refrigerante en forma de vapor cede toda su energía al agua del depósito. A medida que va cediendo la energía, condensa y vuelve a estado líquido.
3. La válvula de expansión. Componente del circuito por el que pasa el fluido refrigerante y que, por medio de su cambio de sección, supone una reducción brusca de la presión y también un descenso notable de la temperatura.
4. Evaporador. Otro intercambiador de calor situado en la parte superior, que a través de su superficie ampliada por un sistema de aletas, permite el intercambio entre el fluido refrigerante y el aire ambiente. En este intercambiador, el fluido refrigerante pasa a estado vapor.
Como la energía térmica solamente puede ir de un nivel de energía más alto a otro más bajo, el fluido refrigerante presente en el evaporador necesariamente debe estar a una temperatura menor que la del aire ambiente.
Por otra parte, el fluido refrigerante situado en el condensador debe tener, también necesariamente, una temperatura superior a la del agua a calentar en el depósito para poder cederle energía.
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Enlaces Externos
