CERTIFICACIÓN DE UN CALEFÓN

Introducción

El calefón y sus elementos constitutivos.

El uso de agua caliente es un elemento indispensable para las actividades cotidianas de las personas en el hogar. Actualmente existen diferentes tecnologías para producir agua caliente, entre ellas están el calentador eléctrico y la combustión de los hidrocarburos. El calentador eléctrico funciona disipando calor a través de un medio de resistencia y el paso de una corriente eléctrica. Este calor es absorbido por agua acumulada en recipientes que elevan la temperatura. La combustión de los hidrocarburos es uno de los métodos más utilizados en Chile, entre los más destacados están el gas licuado o envasado, formado principalmente por propano C3H8 o butano C4H10 y el gas natural constituido principalmente por metano CH4. Para la combustión de hidrocarburos existen tres grupos de aparatos: calentadores acumuladores (calderas y termo tanques), calderas de doble servicio (calefacción y agua caliente) y calentadores instantáneos (Calefones). La principal característica de los calefones es calentar agua a medida que es consumida. Al abrir el la llave de salida correspondiente se establece la circulación de agua, la que enciende el quemador principal al ser detectada aportando su calor al líquido que circula por la serpentina produciendo un aumento de su temperatura.

El calefón es un artefacto constituido básicamente por los siguientes elementos, tal como se puede visualizar en la figura 1.1.1: (1) Intercambiador de calor compuesto por un serpentín, por el cual circula el agua a calentar. (2) Sombrero superior. (3) Tubo venturi y cámara de agua. (4) Válvula agua–gas. (5) Sistema de seguridad. (6) El piloto. (7) El quemador principal o mechero (Del Re Walter, 2003, pag.8)

Regulaciones

El descuido de calefones, cocinas o estufas puede desembocar en fugas, con riesgos para la salud humana. Además, el consumo de combustibles que generan monóxido de carbono (CO), elemento sin color ni olor, puede resultar tóxico o mortal, si las viviendas no presentan adecuadas condiciones de ventilación. Los riegos aumentan ante la constatación de que muchos de los artefactos e instalaciones de gas en deficientes condiciones suelen ser reparados por personas poco competentes.

Esta situación ha sido regulada por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) a partir de la promulgación de la Resolución Exenta Nº 489, la que hace obligatoria la realización de inspecciones cada dos años a instalaciones y artefactos a gas y a los conductos de evacuación de gases de combustión al interior de viviendas en Chiles.

Medidor de gases y emisiones

Para realizar estas fiscalizaciones existen equipos, tales como medidores de gases que sirven para controlar la eficiencia de la combustión de las calderas de climatización, calefacción y las emisiones de las grandes calderas y hornos industriales. Los parámetros que pueden medir estos aparatos incluyen concentraciones de O2, CO2, CO, NO, NO2, SO2, CxHy, H2S, la temperatura, la velocidad, y eficiencia entre otros.

Luego de los análisis realizados, las viviendas pueden recibir sellos de acuerdo a las siguientes condiciones:

- Sello verde para las instalaciones a gas que estén en regla.

- Sello amarillo para las instalaciones que tengan problemas menores.

- Sello rojo para estructuras que cuenten serias deficiencias.

Objetivos

El objetivo general de este informe consiste en realizar la medición de la combustión llevará a cabo por un calefón. La certificación se llevará a cabo mediante la determinación de sellos según la normativa chilena vigente.

El objetivo específico de este trabajo consiste en desarrollar un Análisis de parámetros que entrega la medición de la combustión, tales como, Temperatura, CO2, Rendimiento, Exceso de aire.

Marco Teórico

Efectos de los gases de la combustión sobre la salud

El monóxido de carbono, asesino imperceptible, es un gas que no puede ser advertido fácilmente por el ser humano, es invisible e inodoro, el hombre sólo puede notar su presencia a través de los síntomas nocivos que desencadenan en su organismo, o mediante la utilización de instrumentales adecuados (detectores de monóxido de carbono). Los gases SO2, CO2, ONx, CH4, C libre y CO son generados por la combustión incompleta de distintos artefactos de combustión que son de uso común, como por ejemplo, calefactores, estufas, termo tanques, calefones, etc., entre los cuales, el calefón merece un tratamiento especial; efectivamente, éste es un asiduo protagonista en la mayor parte de las muertes causadas por el gas tóxico aludido, debido ello sin lugar a dudas a su gran capacidad calorífica, lo cual origina una profusa liberación de gases de combustión, entre los que se halla el monóxido de carbono. La comparación entre las capacidades caloríficas de los calefones y termo tanques grafican aún más lo dicho precedentemente, es así que los primeros pueden contar con un potencial calorífico de entre 12.000 y 25.000 kcal/h, en tanto que el más poderoso de los calentadores con almacenamiento, arriba como máximo a 9.000 kcal/h. Esta característica técnica y el difundido uso que tiene el calefón, lo convierten en cómplice de la gran mayoría de los accidentes fatales que son causados por el dañoso monóxido de carbono (Del Re Walter, 2003, pag.45).

Monóxido de carbono (CO):

Los efectos causados por exposición al CO dependen de la capacidad de la sangre para transportar oxígeno (O2). Las moléculas de hemoglobina contenidas en los glóbulos rojos de la sangre transportan oxígeno para ser cambiado por dióxido de carbono en los vasos capilares que unen las arterias y las venas. El CO es relativamente insoluble y llega fácilmente al fondo de los pulmones hasta los alvéolos junto con el O2. El CO se difunde a través de las paredes alveolares y compite con el oxígeno por uno de los 4 átomos de hierro de la molécula de hemoglobina. La afinidad del átomo de hierro por el CO es aproximadamente 210 veces mayor que por el oxígeno lo que confiere al CO una considerable ventaja en esta competición por las moléculas de hemoglobina. Cuando una molécula de hemoglobina adquiere una molécula de CO, se con- vierte en carboxihemoglobina (abreviado COHb). La presencia de carboxihemoglobina disminuye la capacidad total de la sangre de llevar oxígeno a las células, las moléculas de hemoglobina contenidas en los glóbulos rojos de la sangre transportan oxígeno para ser canjeado por dióxido de carbono (CO2) en los vasos capilares. El CO llega fácilmente hasta los alvéolos y compite con el oxígeno. La afinidad de la hemoglobina por el CO es entre 210 y 220 veces mayor que la que tiene por el O2, esto significa que si se tiene sangre humana en una atmósfera en la cual hay 210 moléculas de O2 por cada una de CO, una vez alcanzado el equilibrio, la mitad de la hemoglobina total se encontrará como carboxihemoglobina (Del Re Walter, 2003, pag.46).

Óxidos de nitrógeno (NOx):

El porcentaje de estos óxidos en los gases de combustión de los calefones es prácticamente despreciable, esto se debe, a las altas temperaturas que se requieren para su formación. De todas formas es importante conocer los efectos causados por su exposición. Los niños, los ancianos y las personas que sufren del corazón, de asma u otras enfermedades pulmonares son grupos de mayor riesgo para la exposición a NOx. El NO2 es un gas irritante que se absorbe en la membrana mucosa de las vías respiratorias. El efecto más adverso para la salud se produce en la intersección de las vías respiratorias y la región de intercambio gaseoso de los pulmones. Después de la exposición al NO2 hay presencia de ácidos nítrico y nitroso o sus sales en la sangre y en la orina. Además, perjudica la visión de las personas que van manejando (Del Re Walter, 2003, pag.47).

Metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2):

A pesar de que sólo pasa en raras ocasiones, una fuga de gas natural puede algunas veces ocurrir dentro del hogar (por mala instalación o falta de mantenimiento). Una fuga de gas puede ser peligrosa porque aumenta los riesgos de un incendio o explosión. Las exposiciones a niveles bajo de gas natural (metano) y de dióxido de carbono (CO2) no es dañina para la salud. Sin embargo, si la concentración de estos gases es severa, la cantidad de oxigeno disponible para respirar podría reducirse dramáticamente, lo cual puede conducir

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