Descripción, dispositivo y esquema de automatización de la instalación de calderas

Saludos y bienvenidos a nuestra guía de automatización de plantas de calderas! Vamos a examinar los fundamentos de la automatización de un sistema de caldera en este post para que su casa está bien aislado y calentado. La automatización de plantas de calderas es la aplicación de tecnología punta para maximizar la eficiencia energética y mejorar el rendimiento de las calderas, proporcionando un mayor control sobre los procesos de calefacción.

Una parte importante de los sistemas de calefacción son las calderas, que queman combustible como gas, petróleo o biomasa para producir calor. La automatización de la planta de calderas implica la integración de múltiples controles y sensores para regular automáticamente la temperatura del agua, la entrada de aire y el suministro de combustible. Esta automatización reduce en gran medida los costes y fomenta la sostenibilidad medioambiental, además de mejorar la comodidad.

Es necesario conocer los principales componentes del sistema de automatización de la caldera y su funcionamiento. Un sistema de caldera automatizado suele tener sensores para controlar aspectos como los niveles de combustible, la presión y la temperatura. Una unidad de control central recibe datos en tiempo real de estos sensores, los procesa y modifica los ajustes para mantener el máximo rendimiento.

El control preciso del proceso de calefacción es el principal objetivo de la automatización de la instalación de calderas. La automatización de procesos como la modulación del combustible, la regulación del caudal de agua y el encendido permite al sistema ajustarse dinámicamente a las fluctuaciones de la demanda de calefacción. Esta adaptabilidad minimiza el derroche de energía y garantiza un nivel de confort constante en toda la vivienda.

Para que la automatización de las calderas funcione con eficacia, se necesitan estrategias de control complejas. En los sistemas modernos se utilizan con frecuencia controladores basados en microprocesadores o controladores lógicos programables (PLC) para controlar las operaciones. Estos controladores garantizan que la caldera funcione eficazmente en diversas condiciones, aplicando algoritmos predefinidos para regular los ciclos de calefacción.

Los avances en la automatización de calderas han cambiado por completo los sistemas de calefacción, proporcionando a los propietarios de viviendas niveles de comodidad y ahorro energético nunca vistos. Las tecnologías domésticas inteligentes pueden integrarse con las calderas automatizadas para permitir la supervisión y el control remotos desde un ordenador o un smartphone. Además de mejorar la experiencia del usuario, esta conectividad hace posible el mantenimiento proactivo y la resolución de problemas.

En resumen, la automatización de la planta de calderas es un desarrollo crítico en la tecnología de calefacción contemporánea. Mediante la implementación de controles inteligentes y la automatización de procesos críticos, los propietarios de viviendas pueden experimentar un mayor confort, menores gastos energéticos y un menor impacto medioambiental. Vamos a entrar en gran detalle acerca de la automatización de la planta de calderas en las secciones que siguen, pasando por las configuraciones de dispositivos, principios de funcionamiento, y las consideraciones de implementación en el mundo real.

Construcción del esquema de instalación

Existen varios niveles de automatización de calderas. Estos son atribuibles a:

• І nivel – hay termostatos y reguladores que mantienen la temperatura del aire, así como la posibilidad de horario de calefacción.
• Nivel ІІ- a todas las funciones de la primera categoría se añaden más reguladores de potencia de los equipos, así como sus controladores y la posibilidad de conexión en cascada y sus reguladores.
• ІІІІ nivel – tiene un panel de control, que muestra todas las lecturas de los sensores y reguladores en la pantalla.

Figura. 2: Un armario metálico automático

La estación automática de la caldera debe instalarse en un armario metálico exclusivo.

Este plan consiste en:

• Controladores programables;
• Fuentes de alimentación secundarias;
• Alimentación ininterrumpida del sistema;
• Concentrador;
• Panel de control;
• Equipo de conmutación;
• Ordenador.

El panel de automatización del operador para el arroz.

Caldera eléctrica para una sala de calderas privada

La caldera eléctrica es el tipo de caldera más seguro para usar en una residencia privada. No requiere el equipamiento de una sala de calderas independiente. El refrigerante no requiere ventilación durante el calentamiento porque no desprende productos de combustión.

Estas calderas son fáciles de instalar, silenciosas cuando funcionan y requieren poco mantenimiento. Las calderas eléctricas son muy eficientes, hasta el 99% en determinadas situaciones. Las desventajas incluyen los altos requisitos de energía de la red y la dependencia de un funcionamiento constante.

Siempre que sea conveniente, la caldera eléctrica se puede colocar en cualquier rincón de la casa. Se utiliza sobre todo como fuente adicional de calor y consume mucha electricidad.

La conexión de la caldera eléctrica se realiza mediante varios esquemas: se le conectan radiadores y se ofrece la opción de instalación en cascada en caso de que se necesite calentar una gran superficie. Se utilizan dos esquemas para la tubería: el esquema de mezcla y el esquema directo. Un quemador controla la temperatura en el primer caso, mientras que un mezclador con servomotor controla la temperatura en el segundo.

Requisitos de las salas con caldera de combustible sólido

Existen varios requisitos para los locales que tienen calderas instaladas, que se recogen en documentos normativos.

Lo que se necesita en la sala de calderas

• el volumen de la sala de calderas depende de la potencia de la caldera: para una caldera con una potencia de hasta 30 kW se requiere una superficie de sala de 7.5 m2, con una capacidad de 60 kW – 13.5 m2, con una capacidad de hasta 200 kW – 15 m2;
• una caldera con una potencia superior a 30 kW debe situarse en el centro de la sala preparada para una mejor circulación del aire y una máxima eficacia de trabajo;
• El suelo, las paredes, los tabiques y los techos de la sala de calderas deben ser de materiales incombustibles y resistentes al fuego, con revestimientos impermeabilizantes;
• el tambor de la caldera se instala sobre una base o un pedestal especial de materiales incombustibles;
• Para las calderas de potencia inferior a 30 kW es posible utilizar un pedestal de materiales combustibles, pero con una chapa de acero sobre él;
• la reserva principal de combustible debe almacenarse en una habitación contigua;
• el suministro diario de combustible puede almacenarse a una distancia de 1 metro o más de la caldera;
• ventilación.

Funcionamiento y dispositivo de la caldera de agua caliente

Todos los equipos funcionan de la misma manera, independientemente del modelo: el calor se transfiere al sistema de calefacción calentando el refrigerante a la temperatura necesaria.

Diferencie entre los siguientes tipos de unidades de agua caliente:

• Gas.
• De combustible líquido
• Eléctrica
• Combustible sólido.

Dependiendo del tipo de caldera elegido, el dispositivo de la caldera de agua caliente tiene una estructura diferente. En consecuencia, se utilizan diferentes quemadores para diferentes tipos de combustible. Pueden ser sobrealimentadas reemplazables o atmosféricas incorporadas. Se pueden utilizar tipos de combustible exclusivos con los quemadores incorporados. Los cómodos quemadores intercambiables facilitan la transición entre distintos tipos de combustible cuando es necesario.

Qué es una caldera inteligente

Es necesario invertir más dinero para poner en marcha el plan de automatización de la sala de calderas privada. Mientras que los sistemas programables son mucho más caros, una válvula termostática básica puede adquirirse por relativamente poco dinero. Una caldera tradicional que funcione continuamente en un solo modo requiere importantes recursos energéticos y financieros para su funcionamiento. De este modo, el coste de la compra de una unidad automática se recupera rápidamente durante su uso.

La automatización de una sala de calderas privada garantiza que el sistema de calefacción funcione de la forma más eficiente posible, lo que permite mantener unas condiciones de vida confortables para los ocupantes.

El propietario puede modificar el proceso de calefacción para adaptarlo a sus necesidades instalando la automatización. La factura energética se reducirá a la mitad. Es factible cuando el control de la caldera está en modo automático:

1. Apagar la caldera en caso de una situación atípica. Realizar el arranque o la parada automáticos de la caldera en el modo de funcionamiento. en función de la temperatura exterior para ajustar la temperatura de la calefacción.
2. Controla las ramas de calefacción y calentamiento de agua de la caldera que tiene 1 cámara de combustión.
3. Regular la temperatura del agua u otro medio de transferencia de calor.
4. Para realizar ajustes en el funcionamiento de las bombas de circulación o recirculación, si la calefacción de la vivienda está dispuesta según el esquema cerrado. En este caso, sin automatización, el funcionamiento del sistema es imposible.

El termostato es el componente más crucial del sistema de calefacción. Su función es controlar la temperatura tanto en una habitación determinada como en toda la casa. Los termostatos pueden ser mecánicos o dependientes de las condiciones meteorológicas. Este último es el más ventajoso en términos de tecnología, pero también es muy costoso.

Un controlador de temperatura, un actuador, un sensor de temperatura del refrigerante, una pantalla para la conexión a un sistema de control externo, una bomba de circulación del refrigerante y los circuitos de consumo componen el sistema de control de la calefacción (+)

El tipo de caldera que se utiliza, si hay suelo radiante, si hay colectores solares, etc., todos afectan al coste de la automatización. Para no malgastar el dinero, compara las características de cada plan y calcula cuánto te costará. Aunque hacerlo uno mismo es bastante complicado, siempre puede consultar a expertos cuando tenga este tipo de problemas.

Tareas y objetivos

Sin la intervención directa del operador, los modernos sistemas de automatización de salas de calderas pueden garantizar que el equipo funcione sin problemas y de forma eficiente. Lo único que le queda por hacer al ser humano es supervisar en línea los parámetros y el funcionamiento de todo el complejo de dispositivos. La automatización de la sala de calderas resuelve las siguientes tareas:

• Arranque y parada automáticos de las calderas.
• Regulación de la potencia de la caldera (control en cascada) según los ajustes primarios establecidos.
• Control de las bombas de reposición, control de los niveles del fluido caloportador en los circuitos de trabajo y de consumo.
• Parada de emergencia y activación de los dispositivos de señalización, en caso de que los valores de funcionamiento del sistema superen los límites establecidos.

Sala de calderas con caldera de combustible sólido

Sólo los edificios no residenciales pueden instalar calderas de combustible sólido debido a las normas de construcción. Si la unidad tiene una gran capacidad, será necesario construir una sala de calderas independiente. El espacio necesario para una caldera de combustible sólido debe cumplir una serie de requisitos:

• la distancia mínima entre la puerta del horno y la pared es de 1.2 a 1.5 m;
• distancia mínima de las paredes laterales de la caldera a la pared de material incombustible o protegida por una malla especial – 1 m;
• el espacio entre la pared trasera de la caldera con conexión trasera y la pared de material combustible con pantalla protectora – 0,5 m;
• no se pueden construir ampliaciones adicionales por encima de la sala de calderas;
• la sala debe tener una ventilación de suministro en la parte inferior de la sala en forma de un hueco entre la puerta y el suelo o un agujero en la pared.

La tubería situada detrás de la caldera puede fijarse a la pared mediante soportes si la pared está construida con un material que cumpla la normativa de seguridad contra incendios. Un TC que tenga unos parámetros de base de 1×0.8 m debe instalarse en un espacio de 2.8 x 2.5 m para que funcione cómodamente. La superficie de la sala de calderas aumenta en proporción al tamaño de la unidad.

Para poder construir la chimenea con antelación, la instalación de una caldera de combustible sólido debe planificarse durante la construcción de la casa.

La sala de calderas debe colocarse contra una pared en blanco si está diseñada como un anexo. Debe haber un mínimo de un metro entre ventanas y puertas tanto en el plano vertical como en el horizontal. Debe instalarse una puerta que abra hacia el exterior si la sala de calderas está situada en el primer piso, en el sótano o en ambos.

Equipamiento de la sala de calderas de combustible sólido

Una disposición bien diseñada y funcional de la sala de calderas con una caldera de combustible sólido debe incorporar varios componentes:

• Generador de calor equipado con depósitos adecuados, cámaras de combustible, etc.д.
• Tuberías de la caldera compuestas por bomba de circulación, válvula de 3 vías, grupo de seguridad.
• Chimenea.
• Calentador de agua para suministrar agua caliente a la casa.
• Automatización – dependiente de las condiciones meteorológicas o interna.
• Sistema de extinción de incendios.

Se utiliza leña, turba y carbón como combustible para las calderas. En una sala de calderas equipada con una unidad CT, el diámetro de la chimenea debe coincidir con la sección transversal del zócalo de la caldera. Es necesaria una ventilación en el local y se calcula de forma que haya 1 kW de potencia de la caldera por cada 8 cm² de superficie. Este parámetro se multiplica por tres si la caldera está situada en el sótano.

Es necesario rodear la base de la caldera con placas de acero. Debe sobresalir un metro por cada lado. El yeso de las paredes debe tener al menos tres centímetros de espesor. Hay orificios para recoger y eliminar el hollín en la propia chimenea, que tiene la misma sección transversal en todo su perímetro. Una característica esencial es la posibilidad de apagar incendios.

Cualquier tipo de combustible sólido puede convertirse en energía térmica mediante una caldera de combustible sólido de alta calidad. Esto posibilita el ahorro económico.

Alrededor de 0.Debe haber 08 m² de acristalamiento por cada 1 kW que pueda producir la caldera TT. La mayor superficie de sala de calderas que se puede utilizar es de 8 m². El cableado eléctrico debe protegerse del polvo de carbón si la caldera se llena con carbón, ya que el polvo de carbón puede explotar a una concentración específica.

Influencia del hollín y las incrustaciones en el proceso de funcionamiento

La baja conductividad térmica del hollín dificultará gravemente la transferencia de calor de los gases producidos a las paredes del equipo de calefacción si se forma una capa del mismo en la superficie.

Esto se traduce inevitablemente en un uso excesivo de la masa de combustible y una notable disminución de la producción de vapor y agua caliente.

La cantidad de calor que se transfiere de la pared del dispositivo al agua puede disminuir significativamente por la presencia de cal en las paredes, que tienen una conductividad térmica relativamente baja.

Con una presión de trabajo de 0.8 MPa y una temperatura de 175 °C, la caldera de vapor MZK está diseñada para generar vapor saturado destinado a aplicaciones de calefacción y tecnología.

Puede leer más sobre qué es una caldera de vapor KP aquí.

Debido a ello, las paredes pueden sobrecalentarse hasta un grado peligroso y, en ocasiones, reventar, provocando averías en los aparatos de la caldera.

En base a esto, se puede decir que la limpieza rutinaria de este tipo de equipos es la única manera de lograr el rendimiento óptimo de la caldera.

Sólo instalando un filtro de suciedad específico y soplando regularmente los principales componentes del equipo a través de las conexiones de aire se evitará la formación de incrustaciones.

Es importante tener en cuenta que, si bien la adopción de estas medidas puede ayudar a disminuir en gran medida la intensidad de la formación de incrustaciones, no hay garantía de que no vuelvan a producirse.

Si el equipo va a funcionar con agua dura, entonces este enfoque no funcionará. Esto sugiere que no vale la pena sacrificar la calidad del agua que se utiliza.

El tratamiento preliminar del agua contribuirá a prolongar la vida útil del aparato y del sistema térmico en general.

Al mismo tiempo, la caldera de agua caliente mantendrá unos valores de rendimiento elevados y adecuados durante todo el tiempo de funcionamiento. También es una gran oportunidad para reducir la cantidad de combustible utilizado.

Calderas de gasóleo que se utilizan. Alcance y categorías.

Vaya aquí para saber más sobre cómo se construyen las calderas de aceite usado.

Adquirir una caldera de agua caliente de un fabricante de confianza garantiza que el refrigerante funcionará en los mejores modos de velocidad posibles gracias a las bombas integradas en el diseño. Además, elimina totalmente la posibilidad de formación de incrustaciones y sobrecalentamiento extremo de la superficie, respectivamente, evitando fallos en el sistema.

Mensajes SMS de advertencia sobre situaciones de emergencia y parámetros críticos del sistema

Basándose en las señales de los sensores y relés, el controlador GSM genera y transmite mensajes SMS (si dispone de una tarjeta de operador de telefonía móvil) alertando sobre parámetros importantes del sistema que garantizan el funcionamiento de la caldera y de la sala de calderas.

En caso de emergencia, los mensajes SMS se generan automáticamente. El estado de la sala de calderas y los parámetros de temperatura también se pueden obtener llamando a los números vinculados al controlador. Hay un mensaje SMS específico que describe lo que está sucediendo en el sistema de funcionamiento de la caldera para cada escenario y evento que se produce durante el proceso de funcionamiento del equipo de la caldera.

Unas palabras para el comprador Nuestro artículo presenta las opciones de envío de mensajes SMS de alarma, la creación de mensajes en caso de eliminación de errores y alarmas, las solicitudes de SMS y otros aspectos del funcionamiento del sistema de alerta.

La antena GSM del módulo debe colocarse donde reciba la señal GSM más potente y lejos de cualquier objeto metálico que pueda obstaculizar la señal. Cualquier superficie metálica debe estar a una distancia mínima de 5 cm.

En caso de que haya un módulo GSM en la sala de calderas, es imperativo verificar constantemente su funcionamiento, i.e., envío de mensajes SMS a su número en la A?" El responsable de este equipo en el lugar decide con qué frecuencia solicitar información sobre el estado actual del módulo GSM y cualquier equipo conectado (no hay límites en el número de solicitudes).

Antes de instalar los equipos principales, hay que coordinar con la organización de la puesta en servicio el trazado de los canales de cables de la sala de calderas bajo las líneas de automatización. Además, debe preverse el espacio libre necesario entre paredes, tuberías y colectores cuando proceda.

Cómo hacer calefacción con dos calderas

Tiene sentido diseñar un circuito para alojar dos calderas de calefacción con el fin de optimizar el rendimiento de los distintos tipos de sistemas de calefacción residencial. Actualmente, se dispone de varias opciones de conexión:

• caldera de gas y eléctrica;
• calderas de combustible sólido y eléctricas;
• Caldera de combustible sólido y caldera de gas.

Es aconsejable que se familiarice con las características básicas del funcionamiento conjunto de la caldera antes de seguir adelante con la selección e instalación de un nuevo sistema de calefacción.

Conexión de calderas eléctricas y de gas

Combinar una caldera eléctrica con una de gas es uno de los sistemas de calefacción más sencillos de manejar. Hay dos formas de conexión: en paralelo y en serie. Se considera que es mejor el montaje en paralelo, ya que permite sustituir, reparar y desconectar una caldera dejando la otra funcionando en modo mínimo.

Esta conexión también puede estar totalmente cerrada, en cuyo caso debe utilizarse agua normal o etilenglicol como refrigerante para los sistemas de calefacción.

Conexión de calderas de gas y combustible sólido

Es la opción más complicada desde el punto de vista técnico, ya que requiere un meticuloso sistema de ventilación y preparación del espacio para grandes instalaciones potencialmente incendiarias. Antes de la instalación, infórmese sobre la normativa relativa a la instalación de calderas de gas y de combustible sólido, y elija la opción adecuada. Además, un sistema abierto, en el que la sobrepresión se reduce en un depósito de expansión, es necesario para compensar el sobrecalentamiento, ya que el medio de calefacción en una caldera de combustible sólido es difícil de regular.

Importante: no está permitido conectar calderas de gas y de combustible sólido mediante un sistema cerrado; hacerlo supone un grave riesgo de incendio. Con un sistema de calefacción multicircuito, que tiene dos contornos independientes entre sí, dos calderas pueden funcionar a pleno rendimiento.

Dos circuitos independientes en un sistema de calefacción de varios circuitos pueden proporcionar el mejor rendimiento para dos calderas.

Conexión de calderas de combustible sólido y eléctricas

Examine las características técnicas del elegido y lea las instrucciones antes de intentar conectarlo. Los fabricantes ofrecen modelos para sistemas de calefacción cerrados y abiertos. En la primera hipótesis, lo mejor es concentrarse en el funcionamiento de dos calderas que comparten un intercambiador de calor; en la segunda, conectarse a un circuito abierto ya operativo es sencillo.

Seguridad de la instalación automática

Garantizar la seguridad de los usuarios y del equipo de la caldera es uno de los principales objetivos de las unidades automáticas.

La alarma señala la aparición de una circunstancia inesperada en la instalación y avisa a las partes implicadas:

• Fuga de gas u otro combustible;
• Aumento o disminución de la presión (gas, agua, vapor) en la instalación;
• Averías de las calderas;
• Emisiones de monóxido de carbono;
• Violaciones de la seguridad contra incendios.

La configuración del sistema de automatización de la caldera permite el control remoto por parte del operador. Puede visualizar simultáneamente el diario de averías, lo que ayuda al personal del centro de servicio a identificar rápidamente cada fallo del sistema. La instalación también puede gestionarse por teléfono. Para ello, se utiliza un código único que, al marcarse, hace que la automatización pase a un modo de funcionamiento diferente (preestablecido).

Calderas de agua caliente modulares

Las salas de calderas de agua caliente modulares en bloque son útiles cuando se necesita un suministro continuo de agua caliente pero no hay instalaciones para instalar una caldera de reserva.

Todas las piezas están ensambladas y almacenadas en una caja metálica. Una caja de este tipo puede instalarse en cualquier zona de la empresa o en viviendas particulares y no requiere el vertido de cimientos adicionales.

También es posible utilizar estos sistemas para proporcionar calefacción total. Simultáneamente, el interior está equipado con equipos de suministro de calor en lugar de equipos de agua caliente.

El calor y el agua caliente se suministran al hogar a través de calderas de agua. Por este motivo, la instalación de calderas de agua caliente es uno de los servicios más demandados en la actualidad.

Vaya aquí para saber más sobre las calderas de agua caliente.

Para satisfacer completamente los requisitos de confort del personal y/o los requisitos tecnológicos de una organización o de varios edificios, incluidos edificios de apartamentos, se pueden combinar calderas de agua caliente y calderas de calefacción.

Estos sistemas, que suministran completamente agua caliente y calefacción de vapor para toda la casa, pueden construirse desde abajo en los tejados de edificios de varias plantas. La instalación y las modificaciones en el suministro de gas de un solo edificio de apartamentos sólo requieren permisos.

La instalación es práctica para viviendas o negocios cuya propiedad prohíbe la instalación de calderas en el interior.

Se puede utilizar cualquier tipo de portador de calor como medio de calefacción. Si el plan tecnológico para el suministro de gases de producción secundarios lo permite, pueden instalarse sistemas modulares en bloque para gas, electricidad, carbón, fuelóleo e incluso calderas de recuperación de calor residual.

A la hora de calcular una sala de calderas de agua caliente, debe tener en cuenta el cableado de las tuberías hasta el local y la capacidad necesaria de suministro del medio de calefacción. Todo lo demás se instala en una práctica caja como una sola unidad.

No es necesario invertir tiempo en calcular la necesidad de una sala independiente para la instalación; en su lugar, hay que tener en cuenta todos los requisitos de seguridad operativa. Por ejemplo, una producción pequeña debe funcionar de forma estéril.

Las calderas contemporáneas están equipadas con sistemas de control automatizados que varían en complejidad y están destinados a garantizar el funcionamiento seguro de la caldera, incluso en ausencia de intervención humana.

Consulte esta página para conocer las diferentes marcas de calderas de agua caliente.

Su alcance es limitado, y utilizar carbón para proporcionar calor y agua caliente es más rentable. En este punto será muy conveniente instalar el sistema modular de bloques fuera de los locales del taller.

Los profesionales deben diseñar y calcular la sala de calderas de agua caliente, teniendo en cuenta todos los parámetros pertinentes relacionados con el espacio, la maquinaria y las características requeridas.

Es necesario un cálculo preciso para garantizar tanto la seguridad del personal de servicio como el perfecto funcionamiento del equipo.

Automatización de los equipos de la caldera

El mercado moderno está bien representado por dispositivos autónomos, conjuntos de automatización importados y nacionales para calderas de vapor y agua caliente, y otros dispositivos. Entre las herramientas de automatización se encuentran:

• equipo de control del encendido y la presencia de llama, iniciando y controlando el proceso de combustión del combustible en la cámara del horno de la unidad de caldera;
• Sensores especializados (calibradores de tiro, sensores de temperatura, sensores de presión, analizadores de gases, etc.).) se puede utilizar en la tubería. д.);
• Actuadores (electroválvulas, relés, servoaccionamientos, convertidores de frecuencia);
• paneles de control para calderas y equipos generales de calderas (consolas, diagramas mnemotécnicos de pantalla táctil);
• armarios de distribución, líneas de comunicación y alimentación.

Salvo en circunstancias inusuales y de emergencia, los automatismos de seguridad deben recibir la máxima consideración a la hora de elegir el control y la supervisión.

Automatización del funcionamiento del equipo de la caldera

Ignorar las funciones que simplifican el funcionamiento de los sistemas de calefacción sería un error. La automatización permite utilizar una serie de programas que regulan los flujos de calor en función de la hora del día, el tiempo y otros factores. También puede ayudar a calentar distintas estancias, como una guardería o una piscina.

Una ilustración de un esquema automatizado principal es el modo de funcionamiento automático de la sala de calderas, que regula el calentamiento del agua, la ventilación, el intercambiador de calor, dos circuitos de calefacción por suelo radiante, cuatro circuitos de calefacción del edificio y los circuitos de recirculación de agua.

Una serie de funciones personalizadas ajustan el funcionamiento del equipo en función del modo de vida de los habitantes de la vivienda. Además del programa estándar de agua caliente, hay una serie de soluciones autónomas que resultan más prácticas y rentables para los residentes. Por ello, se puede crear un esquema de automatización de la sala de calderas que seleccione uno de los modos comunes.

El "Buenas noches programa

Se ha demostrado que la temperatura ideal de la habitación por la noche debe ser unos grados más fría que la temperatura diurna; es decir, es mejor reducir la temperatura del dormitorio unos 4°C mientras se duerme. A una persona le resulta incómodo despertarse en una habitación anormalmente fría, por lo que es necesario ajustar la temperatura a primera hora de la mañana. Automatizar el paso de la calefacción del modo diurno al modo nocturno y viceversa es una forma sencilla de paliar este inconveniente. DE DIETRICH y BUDERUS son los controladores que controlan las horas nocturnas.

Sistema de priorización del suministro de agua caliente

Un uso más de la automatización general de los equipos es la regulación automática de los caudales de agua caliente. Se divide en tres categorías:

• prioridad, en la que el sistema de calefacción se desconecta completamente durante el uso de agua caliente;
• mezclados, cuando la capacidad de la caldera se diferencia para el servicio de calentamiento de agua y de calefacción de la vivienda;

No prioritario, en el que la calefacción del edificio es lo primero pero ambos sistemas funcionan juntos.

El sistema automatizado consta de los siguientes componentes: una caldera de agua caliente; una bomba de red; una bomba de agua de origen; un calentador; una unidad de tratamiento de agua; una bomba de reposición; Unidad 7: desaireación; ocho enfriadores, nueve calentadores, diez desaireadores, once enfriadores de condensados y doce bombas de recirculación

Modos de funcionamiento a baja temperatura

Los fabricantes de calderas están centrando sus desarrollos más recientes en el paso a programas de baja temperatura. Esta estrategia tiene la ventaja de ser más económica por su menor consumo de combustible. El simple uso de automáticos permite seleccionar el modo adecuado, controlar la temperatura y reducir la intensidad de calefacción. Las consideraciones anteriores deben tenerse en cuenta a la hora de diseñar el esquema térmico de la sala de calderas de agua caliente.

Sala de calderas de gas para su vivienda

Dado que el gas es un material explosivo, existen normas estrictas para las salas de calderas de gas. No es necesaria una sala de calderas independiente si una caldera con una potencia de hasta 30 kW es suficiente para calentar la casa. Si la cocina está bien ventilada, tiene una altura de suelo a techo de 2.5 metros, y una superficie de suelo de al menos 6 metros cuadrados; la caldera puede colocarse sobre una pared compuesta de materiales incombustibles.

Si la cocina no tiene paredes incombustibles, la caldera se coloca sobre una superficie aislada y enlucida, protegida con una pantalla especial.

El objetivo de toda normativa sobre salas de calderas de gas es evitar cualquier posible fuga de gas y sus secuelas. Por este motivo, la anchura de la puerta comienza en 0.8 m y el área de la ventana en la sala donde está instalado el equipo de gas comienza en 0.5 m².

La chimenea de una sala de calderas de este tipo debe tener un canal de limpieza adicional y estar al menos 500 cm por encima de la cumbrera del tejado. Se requiere la instalación de colectores de condensados en la chimenea y sistemas de ventilación.

El encendido electrónico o piezoeléctrico se activa cuando la caldera recibe gas. Se produce una chispa que enciende el arrancador y el quemador principal, lo que eleva la temperatura del refrigerante al nivel deseado. Además, la automatización apaga el quemador.

Cuando la potencia de una caldera de gas supera los 30 kW, necesita un edificio propio. Las siguientes especificaciones se incluyen en las normas de construcción para una sala de calderas independiente:

• los cimientos del edificio de la sala de calderas deben estar separados de los cimientos de la casa;
• En el mortero de hormigón utilizado en la construcción del edificio debe haber un determinado porcentaje de arena;
• Para la caldera debe construirse una cimentación independiente que la eleve 0.2 m;
• la caldera debe cubrirse con un sustrato plano de pizarra o baldosa que se extienda 0.1 m más allá del perímetro de la caldera;
• en caso de emergencia, la sala de calderas debe estar equipada con un sistema de desagüe para drenar el portador de calor;
• el espacio alrededor de la caldera debe estar libre en un radio de 0.7 m;
• el acabado interior debe tener un coeficiente de resistencia al fuego de 0,75 h.

Dado que la caldera es un tipo de equipo de ingeniería sofisticado y no un electrodoméstico, debe cumplir unas normas reglamentarias específicas. Todas las calderas utilizadas en el sector residencial, incluidas las de gas, tienen que tener un certificado que demuestre que han pasado una inspección de seguridad. Si una sala de calderas no dispone de un sistema de alarma de gas, los servicios de control nunca aprobarán la puesta en servicio de una sala de calderas con una caldera de gas.

Notificación del funcionamiento de la sala de calderas mediante módulo GSM

Con el uso de un módulo GSM, se puede instalar un sistema de notificación externa para el funcionamiento del equipo de la sala de calderas.

Para supervisar el funcionamiento de la sala de calderas se utiliza un controlador con un módulo GSM. Este controlador, también denominado controlador GSM, está conectado a un operador de telefonía móvil y recibe y procesa señales de sensores y relés que regulan los parámetros fundamentales de la caldera, la sala de calderas y los sistemas relacionados. A continuación, proporciona control sobre:

• la disponibilidad de tensión en la red eléctrica (línea al SAI);
• el tiempo de funcionamiento de la sala de calderas del SAI;
• la presión mínima del agua en el sistema de calefacción;
• de la presión máxima del agua en el sistema de calefacción;
• la presión del gas después de la válvula de bajada de presión;
• fugas en la sala de calderas;
• la presión del agua fría a la entrada de la vivienda;
• la reserva o la activación del sistema de seguridad de la sala de calderas;
• la temperatura superficial de la línea de alimentación del sistema de calefacción (+15 °C);
• temperatura del aire en la sala de tratamiento de agua (+5 °C).

Esquema de conexión del módulo GSM de la sala de calderas a los sensores

Diagrama que muestra cómo conectar el módulo GSM al manómetro de presión mínima y máxima

Regulación de la sobrepresión en el sistema de calefacción

Un aumento considerable de la presión del sistema provocado por una temperatura incontrolablemente alta es un fenómeno que se produce cuando funciona una caldera de combustible sólido. Para proteger el sistema en estas situaciones se utiliza un depósito de expansión abierto que está conectado a la atmósfera. Esto permite que el portador de calor, que es el agua, se expanda sin aumentar la presión dentro de las tuberías. El agua calentada de más simplemente se vierte al alcantarillado a través del orificio del depósito cuando la temperatura sube por encima de la media.

La principal distinción entre una caldera de gas y una caldera de combustible sólido es el depósito de expansión abierto. Este último dispone de un sistema automatizado que regula la presión y la temperatura del sistema para evitar el sobrecalentamiento del refrigerante. Una ventaja de tener un sistema cerrado autorregulado es que recibe muy poco oxígeno del exterior, lo que reduce la posibilidad de que se corroan las piezas metálicas. Sin embargo, al igual que las calderas de combustible sólido, este tipo de sistema también tiene un cierto grado de sobrepresión, que se controla mediante un depósito de expansión y una válvula de seguridad que se instalan dentro del propio tambor de la caldera.

Control térmico

Al elegir los instrumentos y realizar el control térmico de la organización deben seguirse las siguientes directrices:

– parámetros, dispositivos de visualización controlados, cuya observación es necesaria para el funcionamiento de la sala de calderas;

Parámetros, que se controlan mediante dispositivos indicadores de señalización y cuyo cambio puede dar lugar a una modificación de la temperatura del sistema de ventilación o a un estado de emergencia del equipo;

Los instrumentos de registro o dispositivos sumadores vigilan los parámetros necesarios para analizar el funcionamiento de los cálculos o equipos domésticos.

La presión de vapor de funcionamiento y la capacidad de vapor calculada de las calderas de vapor determinan los requisitos para la supervisión de los parámetros térmicos. A título ilustrativo, las calderas de vapor de gasóleo DE-25-14GM (Figs. 4.1 и 4.2) tener instalados dispositivos indicadores de medición.

– temperaturas del agua de alimentación antes y después de los termómetros técnicos del economizador de tipo 1 Δ o Σ;

– temperaturas del vapor desde el sobrecalentador hasta la válvula de compuerta de vapor principal, medidas por tres tipos diferentes de termómetros técnicos, μ o Σ;

– temperatura de los gases de combustión medida con un milivoltímetro (Δ4 tipo Ψ4540/1);

– temperaturas mediante un termómetro de fuel tipo 2 μ o Σ;

La presión de vapor en el tambor se indica mediante un dispositivo secundario autodescriptivo 20 tipo CCU1-003 y un manómetro 25 tipo MP4-Σ;

– vapor de presión del inyector de aceite mediante un manómetro 15 tipo MP-4Σ;

-presiones medidas por manómetros 25 tipo MF-4Σ a la entrada del economizador después del regulador; presión de aire medida por manómetro de empuje diferencial líquido 26 tipo TJ16300 y manómetro de diafragma tipo NML-52 después de soplar ventilador de aire;

– utiliza manómetros 16 tipo MP-4κ para presurizar el fuel-oil en la caldera, indicando un dispositivo secundario 13 tipo CSU1-003;

– utiliza manómetros de membrana con indicador secundario autodescriptivo tipo 12 CCU1-003 y tipo NML-100 para presurizar el gas en la caldera

– utiliza un manómetro tipo 34 MF-4Σ para presurizar el gas al encendedor;

– rarefacción detectada por un medidor de empuje de diafragma en el horno de la caldera, que indica el tipo 14 TNMP-52;

– rarefacciones utilizando un líquido diferencial calibrador de tiro tipo 18 TJ24000 aguas arriba del evacuador de humos;

– Difmanómetro de vapor tipo 33 DSS-711In-Μ1 caudal;

– caudal de presión de gas mediante difmanómetro 31 tipo DSS-711In-Μ1;

– contador de fuel-oil 32 tipo SMO-200 con caudalímetro de fuel-oil;

El contenido de CO2 de los gases de combustión medido con un analizador de gases portátil 30 del tipo CGA-1-1;

El nivel de agua en el tambor se indica mediante el vaso medidor de agua (28), que también sirve como dispositivo secundario autodescriptivo (29), modelo CSU1-003.

se controlan mediante dispositivos de señalización: difmanómetro Е35 – tipo BSP-4СГ-Μ1, sensor de control de presión y tiro Ε22 tipo DNT-1, relé-sensor de cabeza Ε19 tipo DN-40, manómetro de contacto eléctrico indicador Ε23 tipo ECM-IV, sensor presostato Ε21 tipo DN-40, y lámparas de señalización HLΗ – HL7. Nivel de agua en el tambor de la caldera, la rarefacción en el horno de tambor de la caldera, la presión de gas a la caldera, la presión de aceite combustible a la caldera, y la presión de aire después de que el ventilador del soplador son monitoreados por dispositivos de señalización.

2.4. Regulación de la temperatura en sistemas de calefacción y ventilación.

El módulo funcional FM 441 controla la temperatura del circuito de calefacción de acuerdo con el programa de temperatura con compensación meteorológica. Los sensores de temperatura de la tubería de alimentación del circuito de calefacción y el sensor de temperatura exterior son ejemplos de elementos de detección. El regulador es una válvula de tres vías con un actuador eléctrico que se desplaza en respuesta a las señales del módulo, alterando la velocidad a la que fluye el agua caliente y preservando la temperatura predeterminada del agua.

El módulo de función FM 442 sirve para regular la temperatura de los circuitos de ventilación de acuerdo con los dos programas de temperatura definidos por separado (60/50 y 95/70), teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas. Los sensores de temperatura de las tuberías de alimentación de los circuitos de ventilación y el sensor de temperatura del aire exterior son elementos sensibles. Los reguladores son válvulas de tres vías con actuadores eléctricos que se desplazan en respuesta a las señales del módulo. Esto permite a los reguladores alterar la velocidad a la que fluye el agua caliente preservando la temperatura del agua deseada.

Cómo utilizar el esquema térmico de la sala de calderas

El estado y el funcionamiento de la sala de calderas pueden vigilarse con ayuda del esquema térmico. El ácido sulfúrico o los revestimientos metálicos de baja temperatura no son inmunes a la corrosión de los gases de combustión. Además, debe regular la temperatura del agua para evitar que se produzca. En particular, la temperatura ideal para la entrada de la caldera estará entre 60 y 70 grados.

Para alcanzar la temperatura necesaria, también se instala una bomba de recirculación. Para mantener una vida útil razonable y regular la constancia del caudal de agua, las calderas de agua caliente deben observarse atentamente. Normalmente, los datos mínimos de este indicador los fija el fabricante.

Los purgadores de vacío son esenciales para el funcionamiento de la sala de calderas. Normalmente, un eyector de chorro de agua produce un vacío, y la desaireación se realiza utilizando el vapor que se produce. Sin embargo, la mayor preocupación cuando se construye una sala de calderas es que se convertirá en una parte permanente de la propiedad. Muchos procesos se simplifican gracias a la automatización moderna.

Cómo hacer calefacción con dos calderas

Así pues, hay dos calderas que tienen varios elementos de diseño que las diferencian entre sí. Cómo pueden integrarse en un único sistema? Utilizar un intercambiador de calor para dividir el sistema en dos circuitos separados es la solución más eficaz. un circuito está abierto y tiene una caldera de combustible sólido; el otro tiene una caldera de gas junto con radiadores. Se utiliza un intercambiador de calor para cargar ambos circuitos.

Al diseñar un sistema de este tipo, debe tenerse en cuenta la posición de todos los componentes principales y de conexión para facilitar su localización, inspección y sustitución cuando sea necesario durante el funcionamiento, el mantenimiento o la reparación. Por ello, es preferible crear un diagrama antes de comenzar la instalación, colocar los equipos en él, indicar dónde se colocarán las tuberías y dónde se instalarán los demás componentes.

En el ámbito de la calefacción y el aislamiento de viviendas, comprender la automatización de la instalación de calderas es clave para lograr sistemas de calefacción eficientes y eficaces. Este artículo se sumerge en la descripción, el funcionamiento y el esquema de la automatización de una instalación de calderas. Básicamente, la automatización agiliza el proceso de calefacción regulando automáticamente el funcionamiento de la caldera. Utiliza sensores para controlar la temperatura y la presión, ajustando el suministro de combustible y aire en consecuencia. El dispositivo emplea un sistema de control que interpreta los datos de los sensores y acciona válvulas, bombas y encendedores para optimizar el rendimiento. Un sistema típico consiste en conectar los sensores a un controlador central, que se comunica con la caldera y los componentes asociados. Esta automatización no sólo aumenta la comodidad, sino que también maximiza la eficiencia energética y reduce los costes operativos, lo que la convierte en una piedra angular de las soluciones modernas de calefacción doméstica. Comprender esta automatización es vital para cualquiera que busque un sistema de calefacción más eficiente y rentable para su hogar.

Ahorro energético y efectos sociales de la automatización

La automatización de la sala de calderas elimina toda posibilidad de accidentes que provoquen la destrucción del edificio o la muerte del personal de servicio. Con ACS, puede estar seguro de que el equipo funciona con normalidad las 24 horas del día, al tiempo que reduce el impacto de los errores humanos.

El impacto de la automatización en el ahorro de energía no es insignificante, dado el continuo aumento del coste de los recursos combustibles. Durante la temporada de calefacción, se garantiza un ahorro de gas natural de hasta el 25%:

• óptimo "gas/aire en la mezcla de combustible en todos los modos de funcionamiento de la caldera, corrección del nivel de contenido de oxígeno en los productos de la combustión;
• Posibilidad de ajuste individual no sólo de las calderas, sino también de ;
• regulación no sólo en función de la temperatura y presión del portador de calor a la entrada y salida de las calderas, sino también teniendo en cuenta los parámetros ambientales (tecnologías dependientes de las condiciones meteorológicas).

Además, la automatización permite realizar un algoritmo de calefacción energéticamente eficiente para edificios o espacios no residenciales que no estén ocupados los fines de semana o días festivos.

La fuente de calor son dos calderas de gas Viessmann de pie

El suministro de calor se realiza mediante dos calderas de gas de pie (Viessmann Vitoplex 100 PV1-250) equipadas con quemadores Weishaupt WG30/1-N versión ZM-LN.

La capacidad calorífica nominal de la sala de calderas es de 500 kW.

A la hora de elegir la potencia de la caldera se tiene en cuenta el suministro de calor del restaurante.

Los productos de combustión de las calderas se eliminan a través de chimeneas individuales aisladas térmicamente.

Para distribuir el medio de calefacción se utiliza un peine de distribución polar. Grupos de mezcla con bomba "Grundfos se recomiendan equipos de bombeo de la empresa para la conexión del circuito. La sala de calderas alberga el peine, el aparato de bombeo, las válvulas de cierre y de control-medida.

Se aconseja utilizar agua tratada (o preparada) que haya sido sometida a un tratamiento del agua para llenar el sistema de suministro de calor. El proceso de tratamiento del agua implica desalinizarla hasta una concentración inferior a 10 μS/cm. En este proyecto, se pretende utilizar sistemas de depuración móviles (portátiles) en lugar del equipo del sistema de tratamiento de agua no desarrollado para el sistema de suministro de calor.

Cuando la presión del portador de calor del sistema desciende (como indica visualmente el manómetro), el sistema de suministro de calor debe reponerse manualmente. Se ofrece como válvula reguladora del fabricante "Danfoss" equipo.

El proyecto incluye la instalación de un equipo de tratamiento de agua previo a la caldera.

Los parámetros del portador de calor del sistema de suministro de calor son +80/+60 °Ρ.

Todo el equipo de ingeniería de la sala de calderas obtiene su energía de un cuadro eléctrico independiente que está conectado al sistema SAI. En la sala de calderas se encuentra el cuadro eléctrico.

Selección de la bomba de reposición para la sala de calderas

Con un caudal relativamente bajo, la bomba de reposición necesita desarrollar una presión mayor que en el circuito de calefacción. Pero no es necesario bombear grandes volúmenes de líquido para el reposición. La selección de una bomba de este tipo se realiza en base a múltiples criterios.

Elección de una bomba de reposición:

• Debe crear una presión que supere la presión en el retorno del CO;
• También la cabeza de presión debe ser capaz de empujar a través de la resistencia hidráulica del sensor de presión y las tuberías;
• Otro criterio importante es el caudal, en particular para los CO cerrados la tasa de fuga es de medio por ciento del volumen del fluido caloportador en la caldera y el circuito de calefacción.

Al mismo tiempo, nos gustaría señalar que la compra de una bomba de este tipo para su uso no es muy práctico. en el sentido de que debe servir para algo más que para reponer el calor. También puede utilizarse para bombear y drenar agua en el circuito, sirviendo como bomba de circulación de reserva, entre otras cosas.

Funciones de automatización de la sala de calderas

El sistema de automatización es capaz de ejecutar las funciones siguientes:

• detección automática y adaptación de las curvas de calentamiento, t.е. el sistema determina automáticamente la curva de calentamiento basándose en un pequeño número de datos de entrada y en los resultados de las mediciones (los datos también pueden introducirse manualmente). Gracias a esta función, el sistema de control, junto con el mando a distancia de la sala de control, ajusta la curva de calefacción al rendimiento térmico del edificio;
• conmutación automática de los modos verano/invierno, t. е. el sistema pasa automáticamente del modo verano al modo invierno y viceversa en función de las condiciones disponibles
  circuitos de calefacción (pueden configurarse por separado para cada circuito);
• control económico de las bombas de circulación, t. е. Las bombas de circulación se controlan mediante sus propios canales de tiempo, y las bombas se controlan mediante sus propios canales de tiempo
  se encienden varias veces por hora y funcionan durante 3 minutos cada vez. Esto sólo ocurre si los circuitos de calefacción o el propio programa temporizador funcionan en modo diurno. Este modo mantiene unas condiciones confortables y ahorra energía, que se desperdicia cuando la bomba de circulación está funcionando constantemente. Este principio de control garantiza que siempre haya agua caliente disponible en los puntos de agua;
• optimizar el encendido y el apagado. La conexión optimizada significa que la temperatura ambiente ya debe haberse alcanzado a la hora fijada, i.e. las bombas de circulación se controlan a través de sus propios canales de tiempo. е. el sistema de automatización calcula el momento en que debe encenderse la calefacción, teniendo en cuenta la temperatura ambiente y exterior. Como resultado, se alcanza una temperatura agradable y se ahorra energía. El apagado optimizado es posible con el control remoto en la sala de control y permite apagar la calefacción sin comprometer el confort;
• reconocimiento automático de kits, t. е. el sistema reconoce automáticamente los módulos instalados y se ajusta en función de la configuración establecida;
• control inteligente de potencia en una instalación con varias calderas con pequeños saltos en los parámetros ajustados. Esta función garantiza un rango de potencia totalmente modulado de la cascada de calderas, minimizando las emisiones y un funcionamiento económico;
• control inteligente de potencia en una instalación con varias calderas a grandes saltos en los parámetros establecidos. Esta función garantiza una completa
  rango de potencia modulada de una cascada de calderas, minimizando las emisiones y el modo de funcionamiento económico.

Esquema eléctrico de la automatización de la sala de calderas

números de pieza en el diagrama del circuito de automatización de la caldera en tres dimensiones

Diseño

Las salas de calderas deben ser diseñadas por una organización que posea una amplia lista de certificaciones y permisos de trabajo.

La selección del diseñador y del proyecto para la sala de calderas de agua caliente requiere una cuidadosa consideración porque la seguridad es tan importante como el coste. Las características de funcionamiento de determinados equipos o las peculiaridades de la sala pueden no haber sido tenidas en cuenta por diseñadores poco honrados, lo que puede dar lugar a situaciones de emergencia:

• fugas de gas con encendido posterior
• choques hidrostáticos, que son peligrosos para las bombas y pueden romper el sistema de agua;
• descargas eléctricas si la toma de tierra no está correctamente calculada;
• mal funcionamiento de la electrónica que controla el proceso (casi todos los equipos pueden fallar) y muchas otras consecuencias peligrosas.

La potencia de la caldera determina la eficacia del sistema de calefacción autónomo. Por lo tanto, para evitar gastos imprevistos, es fundamental poder calcularlo antes de comprar una caldera de agua caliente.

Ver Cómo mantener una caldera de agua caliente.

Para evitarlo, es aconsejable seleccionar una empresa de diseño que se encargue de la puesta en marcha posterior y tenga un control total sobre la instalación de los equipos en el espacio.

Es razonable utilizar la conmutación automática y manual entre las dos calderas

Junto con una caldera eléctrica que deba encenderse en el momento adecuado y que esté en reserva, tenga en cuenta las cinco opciones siguientes utilizando varias unidades:

• gas + eléctrica
• Leña + Eléctrica
• Gas licuado + Eléctrica
• Solar + eléctrico
• Pellet (de pellets) + Eléctrica

Pellet y caldera eléctrica

La configuración óptima para la conexión/desconexión automática es cuando se conectan dos calderas, una de pellets y otra eléctrica; también se permite la conexión/desconexión manual.

Cuando una caldera de pellets se queda sin pellets combustibles, puede apagarse. No se ha limpiado y se ha ensuciado. La electricidad debe estar preparada para encenderse en caso de que la caldera se pare. Sólo con una conexión automatizada es factible. La conexión manual de esta variante sólo es adecuada si vive en una vivienda con un sistema de calefacción instalado de forma permanente.

Calderas de gasóleo. combustible y electricidad

Le conviene una conexión manual si su casa dispone de un sistema para conectar dos calderas de calefacción. En caso de avería de las calderas por cualquier motivo, la caldera eléctrica funcionará como caldera de emergencia. No sólo se ha parado, sino que está averiado y requiere arreglos. También es posible que el aparato se encienda automáticamente en función de la hora. Las calderas solares pueden funcionar con una tarifa nocturna y las calderas eléctricas pueden funcionar por parejas con gas licuado. porque un kWh de la tarifa nocturna cuesta menos que un litro de gasóleo.

Combinación de caldera eléctrica y caldera de leña

Cuando se conectan dos calderas, la conexión es menos manual y más automática. La caldera principal es de leña. El local se calienta durante el día con ella, y por la noche se enciende la caldera eléctrica para continuar la calefacción. Alternativamente, la caldera eléctrica mantiene la casa lo suficientemente caliente como para evitar que se congele durante largos periodos de no residencia. También es posible ahorrar electricidad manualmente. Cuando te vayas, la caldera eléctrica se encenderá manualmente; cuando vuelvas, la caldera de leña tomará el relevo y calentará la casa.

Combinación de caldera eléctrica y de gas

La caldera eléctrica en esta configuración de dos calderas puede funcionar como la caldera principal, así como una copia de seguridad. En comparación con un esquema de conexión automática, un esquema de conexión manual tiene más sentido en este escenario. Una caldera de gas es un aparato de eficacia probada que funciona sin problemas durante mucho tiempo. Conectar una caldera eléctrica en paralelo al sistema automático de reserva no es una configuración lógica. El encendido manual de la segunda unidad siempre es una opción en caso de que falle la caldera de gas.

Niveles de automatización

Cuando se diseña la sala de calderas o se sustituyen o revisan los equipos, el nivel de automatización está predeterminado. Puede variar desde un control totalmente automático basado en algoritmos dependientes de las condiciones meteorológicas hasta una regulación manual basada en las lecturas de los instrumentos. Los principales factores que influyen en el grado de automatización son la funcionalidad del equipo, su capacidad y el uso previsto.

La automatización moderna de las salas de calderas implica un enfoque global, en el que los subsistemas de regulación y control de los distintos procesos tecnológicos se integran en una única red que dispone de un control de grupo funcional.

1. Los principios básicos de la automatización de la sala de calderas

Sólo cuando se dispone de sistemas de control térmico, regulación automática y control de procesos, señalización y protección de equipos, la sala de calderas puede funcionar de manera fiable, rentable y segura con el menor número de empleados [8].

El proceso de desarrollo de esquemas de automatización implica la adopción de soluciones primarias de automatización de la sala de calderas (esquemas funcionales). Los planes de automatización se crearán después de que se diseñen los planos de ingeniería térmica y se realicen las selecciones. la sala de calderas, su mecanización y las comunicaciones relacionadas con la ingeniería térmica de los equipos principales y auxiliares. Unidad de caldera, extractores de humo y ventiladores, instalación de bombeo auxiliar y planta de desaireación, tratamiento químico del agua, planta de recuperación de calor, estación de bombeo de condensados, GDS, almacenamiento de fuel-oil (carbón) y suministro de combustible son algunos de los equipos principales.

Se permite la automatización del volumen de acuerdo con las especificaciones de los fabricantes de equipos térmicos y mecánicos, así como con la norma SNiP II-35-76 (sección 15 "Automatización").

Los niveles de automatización de la instalación de calderas vienen determinados por los principales factores técnicos que se enumeran a continuación:

– tipo de caldera (mixta, vapor y agua caliente, vapor y agua caliente);

– el tipo de combustible (sólido, líquido, gaseoso, combinado – alimentado por gas, alimentado por polvo), el tipo de unidad de combustión del combustible (FCU) y el equipo de la caldera (tambor, de flujo recto, de hierro fundido, sobrealimentado seccional, etc.).);

La naturaleza de las cargas térmicas (producción, calefacción, etc.) puede variar.);-ofrecen los principales sistemas de protección tecnológica, tanto personal como t.ο.);

Número de calderas en la sala de calderas.

Prevea la regulación automática de los subsistemas primarios, la protección tecnológica, el control remoto, el control térmico, el enclavamiento tecnológico y la señalización al elaborar el esquema de automatización.

Estructura general

La automatización de las salas de calderas se construye utilizando un esquema de control de dos niveles. Los dispositivos de automatización local basados en microcontroladores programables, que realizan la protección técnica y el bloqueo, la regulación y los cambios de parámetros, y los convertidores primarios de magnitudes físicas, se incluyen en el nivel inferior (campo). También se incluyen los equipos de conversión, codificación y transmisión de datos.

Una estación de trabajo automatizada del operador alimentada por un ordenador personal o un terminal gráfico integrado en el armario de control puede servir como representaciones del nivel superior. Aquí se muestran todos los datos recogidos por los microcontroladores y sensores de nivel inferior del sistema, y se introducen valores de consigna, ajustes y comandos operativos. El despacho del proceso se complementa con la resolución de tareas relacionadas con la optimización del modo, el diagnóstico técnico, el análisis de indicadores económicos, el archivo de datos y el almacenamiento. Los datos se envían, si es necesario, al municipio o al sistema general de gestión de la empresa (MRP/ERP).

Esquema eléctrico de dos calderas controladas manualmente

Aquí no hace falta nada más que válvulas de cierre. La conmutación entre calderas se realiza mediante la apertura/cierre manual de dos grifos situados en el medio de transferencia de calor. No es necesario desconectar completamente del sistema la caldera que no funciona. En la mayoría de los casos, ambas calderas llevan incorporadas calderas y es más ventajoso utilizarlas simultáneamente, ya que el volumen del sistema de calefacción muy a menudo supera la capacidad de un depósito de expansión tomado por separado. Para evitar la instalación inútil de un vaso de expansión adicional (externo), no es necesario desconectar completamente las calderas del sistema. Es necesario cerrarlas al paso del fluido caloportador y dejarlas simultáneamente conectadas al sistema de expansión.

Tipos de salas de calderas para el sector privado

Los requisitos de la sala de calderas se describen en el SNiP con la nomenclatura II-35-76. Las salas de calderas pueden clasificarse en uno de los siguientes tipos en función de la ubicación de los equipos de calefacción dentro de la sala:

• integrada;
• independiente;
• adosado.

El tipo de combustible y el diseño de la caldera se tienen en cuenta a la hora de determinar el tamaño de la sala de calderas.

Una minicentral de calderas es una opción adicional en los casos en los que resulta difícil disponer de un espacio dedicado a una sala de calderas. Se coloca en un contenedor que se monta siguiendo los principios de las estructuras metálicas y que suele encontrarse en el patio de la vivienda. Sólo queda conectar los servicios a la minicaldera.

Selección de una sala de calderas en función de su ubicación

Sala de calderas independiente

Donde se encuentra la sala de calderas privada

Sistema de evacuación de los productos de combustión

La razón de la popularidad relativamente baja de estos módulos es su coste relativamente elevado. Puede adquirir el equipo individualmente si tiene previsto reservar espacio en el sótano para la sala de calderas. El sistema de calefacción será entonces sustancialmente menos costoso.

La minisala de calderas del patio trasero de la mansión elimina la necesidad de equipos de ventilación, construcción y disposición de salas independientes y trabajo de diseño. Todo lo necesario para que el sistema de calefacción funcione eficazmente ya está presente en el contenedor.

Esquema térmico de la sala de calderas con dos calderas

El plan térmico de la sala de calderas se realiza mediante un intercambiador de calor que conecta los sistemas de calefacción y ventilación del complejo de edificios con las calderas y el suministro de agua caliente. Todas las calderas tienen instalada una bomba de recirculación para mantener la temperatura del agua de retorno a la entrada de la caldera a 50 °C como mínimo cuando se utiliza gas y a 70 °C cuando se utiliza combustible líquido.

Las bombas de circulación dobles que funcionan tanto en modo de trabajo como en modo de espera suministran el refrigerante (agua) a las tres ramas del sistema de climatización del complejo de edificios. La propia bomba de circulación del intercambiador de ACS suministra el fluido caloportador desde las calderas. Mediante el encendido y apagado de las calderas, así como de los reguladores de los dispositivos de los quemadores, se controla automáticamente la carga térmica de la sala de calderas en función del consumo de calor.

Las válvulas de control de tres vías regulan automáticamente la temperatura directa del agua en cada rama de los sistemas de calefacción y ventilación de acuerdo con un programa de temperatura predeterminado: 80-60 oÑ para la calefacción, 95-70 oÑ para la ventilación y 60-50 oÑ para la segunda calefacción, en función de la temperatura del aire exterior.

Encendiendo y apagando la bomba de circulación del agua de calefacción, se regula automáticamente la temperatura del agua de suministro de agua caliente.

El agua de la red doméstica, tratada en la depuradora, se utiliza para llenar y rellenar las calderas y los sistemas de calefacción y ventilación.

Con una presión de 10-15 m, el agua del grifo entra en la sala de calderas y se suministra al intercambiador de calor de ACS y al sistema de reposición mediante una bomba de refuerzo. Las calderas y los sistemas de suministro de calor están equipados con depósitos de expansión cerrados para garantizar la compensación de la dilatación del agua. La presión estática de la caldera suele mantenerse entre 2,0 y 2,5 kgf/cm para evitar que el agua de la caldera se queme. Esta presión es la mínima que debe tener la presión del agua en la tubería de reposición.

En la sala de calderas se utiliza un contador de calor con un convertidor de caudal, sensores para las temperaturas del agua directa y de retorno, una unidad electrónica y una calculadora para medir el portador de calor y el caudal de calor en cada rama de la salida de la sala de calderas.

En la sala de calderas hay salidas de drenaje por las que se puede evacuar el agua de las válvulas de seguridad y los equipos durante las reparaciones.

El desagüe pluvial y el pozo de refrigeración son dos lugares donde se aloja el desagüe de la sala de calderas.

Objeto de automatización

Se trata de un sistema dinámico y complejo con numerosos parámetros de entrada y salida interconectados que está sujeto a regulación. La automatización de la sala de calderas se ve dificultada por los rápidos avances tecnológicos en las unidades de vapor. Los principales valores que se regulan son

• el caudal y la presión del portador térmico (agua o vapor);
• descarga en el horno;
• el nivel del depósito de alimentación;
• en los últimos años, se imponen cada vez más requisitos medioambientales sobre la calidad de la mezcla de combustible y, en consecuencia, sobre la temperatura y composición de los productos de salida de humos.

Disposiciones generales de diseño

Es aconsejable ponerse en contacto con expertos con amplia experiencia en la instalación de sistemas de ingeniería para casas de campo privadas en lugar de intentar diseñar las comunicaciones e instalar los equipos por cuenta propia. Cada paso de la instalación de la caldera debe considerarse cuidadosamente. Los instaladores de calderas son los responsables de la instalación de la caldera, y ofrecen una serie de consejos útiles, como la ayuda para elegir el mejor modelo de caldera y decidir dónde instalarla.

Por ejemplo, un aparato montado en la pared y cómodo de colocar en la cocina es adecuado para una pequeña casa de campo. Como resultado, una casa de campo de dos plantas requiere una habitación especial que debe tener una ventana, una chimenea, ventilación y una salida independiente. Debe dejarse espacio suficiente para colocar el resto de piezas, que incluyen la caldera, las bombas, las tuberías, los elementos de conexión, etc.

El proceso de diseño de la sala de calderas de una vivienda particular conlleva los siguientes pasos:

• Preparación de la disposición de la sala de calderas en relación con la ubicación dentro de la casa;
• diagrama de distribución de equipos con indicación de las principales características técnicas;
• especificación de los materiales y equipos que se utilizarán.

Los expertos ayudarán a cumplimentar la documentación requerida, además de comprar e instalar los componentes del sistema y crear los trabajos gráficos, que incluyen la inclusión de un diagrama de circuito.

ilustración del esquema básico de una sala de calderas para agua caliente: I representa la caldera, II el evaporador de agua, III el calentador de agua de origen, IV el motor térmico, V el condensador, VI el calentador adicional y VII el depósito de acumulación.

Esquema de la sala de calderas con calderas de agua caliente

Tras la selección de las dimensiones esenciales de la sala de calderas y la determinación del medio de transferencia de calor prioritario, debe elaborarse un plan para el cálculo y la instalación del equipo con el fin de tener en cuenta todos los detalles pertinentes.

La lista completa de equipos y cableado de tuberías debe mostrarse en múltiples dibujos gráficos que se incluyen en el diagrama esquemático. Es necesario especificar las bombas y todas las calderas (o sólo una, si sólo hay una):

• Circulación;
• maquillaje;
• de la red;
• recirculación.

En el proceso de diseño, las consideraciones adicionales incluyen tanques de acumulación y condensación, dispositivos de suministro de combustible y combustión, escudos térmicos, paneles de control, ventiladores y desaireadores e intercambiadores de calor.

La finalidad de las calderas de combustibles sólidos es generar agua caliente para los sistemas de calefacción.

Puede leer más sobre las calderas de agua caliente a gas y sus aplicaciones aquí.

Dependiendo del portador de calor elegido, el coste de la disposición de la sala de calderas con planos de calderas de agua caliente variará. Pero, sobre todo, debe haber registros que destaquen los principales atributos del objeto:

• termotécnicos (colocación de equipos para convertir el refrigerante en agua caliente);
• energética (suministro del portador de calor a la entrada y cableado de las tuberías del agua caliente recibida);
• Electricidad (control, señalización y automatización de equipos);
• utilización (reflejan el sistema de eliminación de los productos de la combustión del combustible y el drenaje de las aguas residuales en caso de fugas y situaciones de emergencia).

Para eliminar los productos de la combustión de las chimeneas y los cimientos, las salas de calderas también requieren cálculos de construcción que tengan en cuenta la carga acumulada. Las instalaciones de grandes aparatos requieren la construcción de escaleras y plataformas de servicio.

Descripción	La automatización de la instalación de calderas implica el uso de controles y sensores para gestionar los procesos de calefacción de forma automática, optimizando la eficiencia y garantizando la seguridad.
Dispositivo	Los componentes clave incluyen sensores de temperatura, paneles de control, actuadores (para regular las válvulas) y un procesador o controlador central.
Esquema	El esquema de automatización suele constar de sensores que miden parámetros como la temperatura y la presión y envían datos a un controlador que ajusta el funcionamiento de la caldera en función de los parámetros establecidos.

La eficiencia y la comodidad de la calefacción de su hogar pueden aumentar considerablemente automatizando la instalación de calderas. Puede optimizar el rendimiento de su sistema de calefacción y agilizar el proceso de calefacción implementando la automatización. En este artículo se ofrece una visión general de la automatización de la caldera, junto con información sobre sus componentes, usos e integración con el sistema de calefacción de su casa.

Comprender el sistema de automatización de la planta de calderas y su mecanismo facilita la comprensión de su importancia. La automatización es esencialmente la integración de sensores, controladores y actuadores para controlar el funcionamiento de la caldera. Juntas, estas piezas preservan las temperaturas óptimas y se adaptan a las necesidades cambiantes de calefacción consumiendo menos energía.

El sistema de control es un componente importante de la automatización de la instalación de calderas. Este sistema controla todos los aspectos de la calefacción, incluido el consumo de combustible y la supervisión de la temperatura. Los sofisticados algoritmos de control de la caldera le permiten ajustarse a las circunstancias cambiantes, aumentando la eficiencia y reduciendo el derroche de energía.

Además, el sistema de automatización de la caldera utiliza una red de dispositivos conectados entre sí. Los actuadores modifican las compuertas y válvulas en respuesta a las variaciones de temperatura detectadas por los sensores. Gracias a esta interconexión, el sistema de calefacción funcionará a la perfección y proporcionará calor y confort a todas las partes de la casa.

La automatización de la instalación de calderas tiene ventajas evidentes. Al utilizar menos combustible, no sólo simplifica la gestión de la calefacción, sino que también ahorra dinero. Además, la automatización aumenta la fiabilidad del sistema al reducir la posibilidad de averías y garantizar un funcionamiento seguro.

En conclusión, para los propietarios de viviendas que buscan soluciones de calefacción fiables y eficientes, la automatización de la instalación de calderas es una inversión inteligente. El uso de la tecnología de automatización puede ayudarle a ahorrar energía, mejorar el confort y requerir menos mantenimiento. Al final, una instalación de calderas bien automatizada se traduce en un hogar más ecológico y confortable.

Vídeo sobre el tema

Esquema de automatización de la sala de calderas

Automatización de la caldera

Diseños de instalaciones de calderas