Aplicación de un recuperador de calor a un calefactor a gas de tiro balanceado con conductos de entrada y salida independientes

KEEGAN, SERGIO D.; MARIANI, NÉSTOR J.; BARRETO, GUILLERMO F.

La Plata

Jornada; Quintas Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión; 2019

Una parte importante de los requerimientos energéticos de los países corresponde al consumo residencial, presentando el rubro calefacción una particular relevancia. En nuestro país los calefactores a gas de tiro balanceado son el dispositivo de calefacción más utilizado en virtud de su precio de adquisición relativamente accesible, de la seguridad que ofrecen y del ambiente térmicamente confortable que generan, ya que no consumen aire ni descargan los gases de combustión en el mismo. Como contrapartida, puede señalarse que, en general, las unidades comercializadas en la actualidad presentan una eficiencia térmica (entendida como la relación entre la energía entregada al ambiente a calefaccionar frente a la energía consumida) relativamente baja. Al respecto La norma vigente en la Argentina NAG 315 (Enargas, 2015) establece en su Anexo AC que los calefactores deben incluir un etiquetado (obligatorio a partir de 2019) de acuerdo a una eficiencia térmica ponderada según un protocolo de consumo que tiene en cuenta el tiempo de uso a potencia máxima, mínima y piloto durante un día del periodo invernal. En la etiqueta, la letra A corresponde al dispositivo más eficiente, cuya eficiencia ponderada debe ser mayor que 71%, y la E al menos eficiente (valor inferior a 59%). Cabe aclarar que a la fecha los fabricantes argentinos no consignan ningún tipo de información relacionada a la eficiencia de los mismos. A este aspecto debe sumársele el hecho de que la tarifa de gas tanto natural como envasado se ha incrementado significativamente en los útimos años, haciendo que el funcionamiento actual de los calefactores ocasione una penalidad ecónomica de importancia. En particular, medidas realizadas en nuestro laboratorio para un calefactor de tiro balanceado a gas natural de marca Coppens (modelo Peltre de potencia nominal 2500 kcal h-1) arrojaron valores de alrededor de 74% para potencia máxima (2.9 kW) mientras que para potencia mínima (1 kW) los mismos se reducen hasta aproximadamente 62%. Este calefactor está equipado con conductos de entrada (de aire) y salida (de gases de combustión) independientes. Al mismo tiempo, los valores de temperaturas medidos en los gases de combustión de salida del calefactor resultan relativamente elevados, 390ºC y 225ºC para potencias máxima y mínima, respectivamente.Lo antes expuesto revela que resulta de sumo interés desarrollar e implementar alternativas que permitan mejorar la eficiencia de los calefactores de tiro balanceado actualmente comercializados. En el grupo de trabajo se planteó la idea de utilizar un intercambiador de calor que permita aprovechar la entalpía que poseen los gases de combustión calientes que abandonan el calefactor para precalentar el aire que ingresa al mismo. Esta alternativa fue implementada en calefactores cuyos conductos de entrada y salida son del tipo de tubos concéntricos, obteniéndose resultados alentadores en tanto se consiguió disminuir significativamente la temperatura de salida de los gases de combustión. En este trabajo se presentan los avances alcanzados en el diseño de un nuevo recuperador aplicable a calefactores con conductos de entrada y salida separados y los resultados obtenidos en ensayos funcionamiento del conjunto calefactor-recuperador.