La importancia de mantener la presión del agua en el funcionamiento eficiente de las instalaciones de sistemas de calefacción

La calidad del agua en sistemas de calefacción central, es un tema que cada vez está de más actualidad

Los problemas más evidentes surgen principalmente ante la necesidad de renovación de las calderas existentes, por calderas de alto rendimiento, donde las exigencias de calidad del agua son cada vez mayores. Un sistema de mantenimiento de presión, combinada con el tratamiento adecuado de agua de reposición es la mejor garantía para un funcionamiento fiable de una instalación.
Reflex, especializada en este sector, en base a la Directiva alemana VDI 2035, analiza.

En los sistemas de calefacción la calidad del agua puede ser problemática

Desde hace algún tiempo, la calidad del agua en sistemas de calefacción central a menudo plantea algún problema, causando gran preocupación, con especial incidencia en las medianas y grandes instalaciones. En primer lugar, los fabricantes de calderas se han vuelto cada vez más exigente con respecto a la calidad del agua, por otra parte, también existe un conjunto creciente de dispositivos de control y protección cada vez más importantes en la gestión de los sistemas de calefacción El problema no es exclusivo de España o Portugal. En Alemania, por ejemplo, un país que ha incorporado antes la tecnología a las instalaciones de calefacción, es donde este sector se enfrenta a estas experiencias y dificultades desde hace más tiempo. El instituto VDI (Asociación de Ingenieros Alemanes) ha emitido la Directiva 2035, que describe las soluciones al problema.
Reflex, como fabricante alemán de sistemas de mantenimiento de presión, está en condiciones de responder con conocimientos y soluciones técnicas para la renovación de las instalaciones existentes y para las nuevas instalaciones de calefacción central.

Los circuitos cerrados pueden ser eficientes

En resumen se puede afirmar que las instalaciónes bien ejecutadas en los sistemas de calefacción cerrado evitan, por sí mismas, muchos problemas. La directiva VDI 2035 explica claramente que, si la instalación se realiza correctamente, aunque no tenga un tratamiento específico del agua, no debería generar una corrosión excesiva, siempre que no haya entrada de oxígeno. En la práctica, es evidente que el contenido de oxígeno, la conductividad (salinidad) y el pH (dureza) de agua de llenado se estabiliza de forma relativamente rápida al inicio del funcionamiento de la instalación, por lo que es recomendable comprobar la calidad del agua, preferiblemente dos o tres meses después de la puesta en marcha y, al menos, durante el mantenimiento anual.
No mucho tiempo después nos enfrentaremos con el problema de formación de cal. Será fundamental observar la evolución de sus efectos, en primer lugar en los puntos más calientes o en la práctica en el cuerpo de la caldera. Obviamente, la formación de cal conduce a la disminución de transferencia de calor y por lo tanto la pérdida de eficiencia. Para agravar la situación tenemos que las calderas modernas tienen constructivamente conductos de menor sección, lo que los hace aún más vulnerable a la obstrucción.
Ingenieros consultores y técnicos exigen extremar la precaución, conscientes de que en las instalaciones de calefacción medianas y grandes se producen los fenómenos descritos anteriormente. En el agua de llenado del sistema, en función de su dureza, puede ser aconsejable, su descalcificación. Lo mismo se aconseja para el agua de compensación. Reflex dispone de unidades Fillsoft de descalcificación de agua adaptada a los sistemas de calefacción, tanto para el llenado inicial del sistema, como para el agua de compensación. Las unidades Fillsoft operan con cartuchos de resina, reemplazables, y corrigen la dureza del agua. Su instalación es sencilla, tanto en instalaciones simples como soluciones integradas Fillcontrol. Para el tratamiento automático del agua de compensación, con estos sistemas, se evita la acumulación de incrustaciones sobre las superficies de las calderas, al disponer de la máxima seguridad de buen funcionamiento al mantener el pH del sistema estable. Reflex ofrece también varias opciones que permiten la optimización de su funcionamiento, como el Softmix para ajustar automáticamente la dureza deseada y Fillmeter para determinar el estado de los cartuchos, incluyendo alarma acústica y visual cuando se requiere reemplazo.

Mantenga la presión del agua en los sistemas de calefacción como una solución contra la corrosión

Reflex lo tiene claro la mejor manera de prevenir la entrada de oxígeno es asegurar el mantenimiento adecuado de la presión en el sistema. Los vasos de expansión estática deben dimensionarse adecuadamente, así mismo la presión inicial debe ser calcula correctamente, para que todos los puntos del circuito de la instalación estén sometidos a presión, y nunca en depresión, eliminando así el riesgo de entrada de oxígeno. En este contexto, Reflex siempre sugiere un ligero sobredimensionamiento de los vasos de expansión. Si las fugas, y la consiguiente reducción de la presión no se controla, lo que por desgracia ocurre con demasiada frecuencia, el sobredimensionamiento del vaso tiene su razón de ser, y puede garantizar la presión adecuada durante un período más largo.
Para grandes instalaciones se recomiendan sistemas dinámicos por transferencia de masa, por compresor o bomba para asegurar la presión del sistema. Los sistemas de presurización dinámicos por transferencia de masa tipos Reflex, Reflexomat, Variomat o Gigamat, el tamaño del vaso requerido están siempre muy por debajo del tamaño del depósito de expansión estática calculado para la misma instalación.

Para garantizar el funcionamiento operativo de los sistemas de transferencia de masa de Reflex se desarrollaron dos tipos de Unidades de Control comunes a todos sus sistemas de presurización.
Control S Básico, con las siguientes características, pantalla LCD con dos líneas, visualización de estado, control de los parámetros, y modo de trabajo automático / manual así como un interfaz RS-485, para conectar un módulo de comunicación Bus y poder unir a Sistemas de Control Centralizados.
El Touch Control, representa un sistema más avanzado e innovador, con pantalla táctil.

Sistemas de expansión controlada por compresor

Reflex ofrece sistemas de presurización dinámicos por transferencia de masa con compresor Reflexomat. Estos están constituidos esencialmente por una unidad de control cuya presurización se efectúa por el compresor de aire, complementado con un vaso principal con membrana de butilo.
Las versiones con un compresor pueden ser utilizados en instalaciones con calderas hasta 12 MW, mientras que las versiones con dos compresores se pueden utilizar en instalaciones hasta 24 MW. El sistema Reflexomat está diseñado para llevar a cabo las siguientes funciones principales:
Mantenimiento de la presión: el compresor actúa en el lado del aire del vaso de expansión. La funcionalidad operativa del sistema se lleva a cabo por la Unidad de Control, que garantiza la presión deseada en ± 0,1 bar, y compensando las variaciones a consecuencia de los cambios de volumen.
Agua de compensación: en el caso de pérdidas de agua en el sistema, la compensación está integrada en el sistema de control, y se lleva a cabo mediante el control del volumen de agua en el vaso principal , utilizando para ello una sonda.

Sistemas de expansión controlados por bomba

Reflex dispone del sistema de transferencia de masa con bomba Variomat para aquellos sistemas de calefacción que requieren soluciones más avanzadas. Este sistema permite controlar la presión del sistema a través de un grupo de bombeo, y además asegurar la desgasificación del agua. En otras palabras, además de la presurización, se elimina la existencia de gas libre contenido en la instalación y es especialmente importante la eliminación del oxígeno responsable de la corrosión, además también elimina los gases disueltos en el agua, como describe la ley de Henry. La solubilidad máxima del gas en el agua cambia con la presión y la temperatura. Por lo tanto, el oxígeno disuelto en agua, se libera al reducir la presión y aumentar la temperatura.
El Variomat está constituido por la unidad de control, grupo de bombeo de una o más bombas y un vaso principal con membrana de butilo, en caso de volúmenes de dilatación muy grandes o por limitaciones de altura se puede instalar uno o varios vasos en batería. ,
En versiones estándar, el Variomat con una bomba, se puede utilizar hasta potencias de caldera 2 MW. Mientras que con dos bombas que puede ser utilizado hasta 10 MW. En los sistemas de calefacción con una potencia instalada de la caldera superior, podemos usar las versiones estándar de Gigamat de diseño idéntico, complementado con una serie de unidades no estándar, desarroyado de acuerdo con las necesidades de cada proyecto, hasta potencias de 270 MW.
Los sistemas de expansión Variomat y Gigamat permiten asegurar, esencialmente, las siguientes funciones principales:
Mantenimiento de la presión: La funcionalidad operativa del sistema se lleva a cabo por la actuación de un grupo de bombeo comandado por la Unidad de Control que garantiza la presión deseada en ± 0,2 bar, y compensando las variaciones a consecuencia de los cambios de volumen.
Agua de compensación: la perdida de volumen debido al gas eliminado del sistema, así como las pérdidas de agua se compensan automáticamente con agua desgasificada por el propio Variomat. La medición del nivel de agua se lleva a cabo midiendo el volumen en el vaso, utilizando para ello una sonda. El agua de reposición, que entra en el sistema a través del vaso principal se controla mediante una detección de fugas y se interrumpe en caso de avería.
Desgasificación: parte del agua del sistema se libera al vaso básico y es desgasificada. En fase de arranque del sistema, esta operación se lleva a cabo de forma continua hasta que todo el agua del sistema ha sido completamente desgasificada. Después de esta fase de puesta en marcha, el sistema entra en régimen automático, operando sólo por períodos cortos según sea necesario, y también puede trabajar de forma controlada de acuerdo con una programación

Conclusiones
Teniendo en cuenta lo anterior, las opciones técnicas disponibles permiten una selección muy amplia, dependiendo de los objetivos establecidos para cada proyecto. La inversión realizada en estas instalaciones de sistemas de calefacción, para la presurización adecuada, desgasificación y agua de reposición automática, es de poca importancia en comparación con la inversión total del sistema. Del mismo modo, también esta inversión debe compararse con la disminución de costos necesarios de mantenimiento para reducir al mínimo los problemas ocasionados por la falta de presurización y desgasificación, y adicionalmente los costos de sustitución temprana de los equipos principales.
Aunque a veces se hace difícil justificar la inversión de dichos equipos, sobre todo en los nuevos proyectos, ante la dificultad de cuantificar los costos evitables inherentes a las pérdidas de eficiencia de calderas por la formación de incrustaciones, así como la corrosión de las tuberías, accesorios, equipos auxiliares y costes de supervisión y funcionamiento mantenimiento más frecuente. Se recomienda por tanto, un análisis de costes teniendo en cuenta el ciclo de vida (ACCV) de la instalación.
Este análisis permite justificar la sostenibilidad de las inversiones al integrar todos los costos, con especial importancia el consumo de energía, mantenimiento, paros y sustitución de componentes dañados