Eficiencia térmica de calefactores a gas de tiro balanceado

Abstract

Se investigó experimentalmente el comportamiento térmico de un calefactor comercial a gas de tiro balanceado. Para un modelo de uso domiciliario se estudiaron distintas potencias de llama y de configuraciones de chimenea: tiro vertical con distintas longitudes, y tiro horizontal. Se encontraron eficiencias térmicas de calor transferido al ambiente entre el 40% y el 60%, siendo la configuración de bajo tiraje (horizontal) la que presenta mayor eficiencia. Este comportamiento se explica con la variación observada del caudal de aire en la cámara de combustión: desde 2 hasta 8 veces mayores al estequiométrico requerido por la combustión completa del gas. Se identifica la importancia de este parámetro en la optimización de la eficiencia de calefactores de tiro balanceado, el cual es soslayado por las normas vigentes como los diseños industriales actuales. Se discute la eficiencia en el uso del gas y la emisión de gases contaminantes en el uso de este tipo de calefactores.

The thermal efficiency of a flue-draft commercial space heating device has been experimentally investigated. For a standard model used by households different flame intensities and two different chimney geometries —horizontal air inlet and outlet in a concentric arrangement and vertical tubes for inlet and outlet—, were studied. Thermal efficiencies for heat transfer to the room in a range of 39% to 63% were found, with the horizontal flue providing the highest efficiency, and decreasing with the height of the vertical chimney. The findings are explained by measuring the air flows, which were much larger than required by the combustion, being the excess air flow in the range of 1.8 to 8 times the stequiometric one. The importance of proper air flows for the type of heater studied is then identified. Either actual regulations or industrial designs do not take the matter into account. Technical solutions to improve efficiency and reduce contaminants release to the environment are also proposed.