Mejora en la eficiencia de calefactores a gas de tiro balanceado

Abstract

Se investigó la mejora de calefactores de tiro balanceado comerciales de uso corriente. Sobre la base de un estudio térmico-aerodinámico reciente, se desarrollan aquí varios criterios de diseño que permiten mejorar el desempeño de estos equipos, en especial su eficiencia térmica. Estos criterios se enfocan en aumentar la transferencia de calor desde la cámara de combustión estanca al ambiente interior, tanto por convección como por radiación infrarroja. Estos aspectos se encuentran soslayados en los actuales diseños comerciales, los cuales presentan gabinetes muy cerrados y cámaras con recubrimientos de muy baja emisividad. Las modificaciones propuestas son de bajo costo, y fueron estudiadas experimentalmente, observándose aumentos significativos en la eficiencia térmica y reducciones en la temperatura de la cámara. Esto último además brinda ventajas en cuanto a la reducción del efecto de desecamiento ambiente y la emisión de óxidos de Nitrógeno (NOx), lo cual conlleva a una mejor calidad de calefacción.

The technical improvement of commercially available balance draft space heaters is investigated. Based on our recent work on the study of thermal performance of these devices, we develop here various design criteria to improve the standard equipments performance, mainly its thermal efficiency. These criteria are focus to heat transfer improving from the hot combustion chamber to the room air, either by convection or infrared radiation. These aspects are not well taken care for in commercial space heaters of the balanced flue type, which present, in addition, enclosing cabinets that do not let infrared emission and convection freely be transferred to the room. Simple and low cost improvements were made on a prototype, and this was experimentally studied. An improvement of the thermal efficiency between 16 and 82%, depending on running conditions, was achieved, along with a noticeable reduction of more than 170ºC on the chamber’s surface, with a consequence on low NOx emissions. Environmental consequences as well as advantages for households are also discussed.