Cómo Funciona un Termo Eléctrico

Los termos eléctricos se han convertido en una gran opción para mantener agua caliente en casa. Es, junto a la calefacción convencional y las estufas, tres elementos esenciales para luchar con el temido invierno. Veremos cómo funciona un termo eléctrico y algunos consejos claves que hay que tener en cuenta al tener uno.

Los calentadores eléctricos han existido durante décadas como una fuente de calor en los hogares. Una de las razones de su popularidad es el menor costo de compra y el fácil mantenimiento en comparación con otras fuentes de calor. Por lo general, funcionan con electricidad, aunque un pequeño porcentaje todavía utiliza propano o queroseno como combustible.

¿Qué es un termo eléctrico?

Los termos eléctricos tienen el mismo objetivo que cualquier otro termo, mantener en lo posible la temperatura del líquido encerrado en él. Pero a diferencia de estos, el termo eléctrico tiene una resistencia eléctrica interna en el depósito que se activa cuando la temperatura del agua baja, y se apaga cuando llega a la temperatura deseada.

Son dispositivos eléctricos simples que convierten la energía eléctrica en calor. Han existido por décadas y han ganado una inmensa popularidad. Su menor costo de compra y su bajo mantenimiento son consideradas sus grandes ventajas. La mayoría de los calentadores eléctricos utilizan la electricidad como fuente principal de combustible.

Trabajan convirtiendo la electricidad en calor utilizando metales como elementos de calefacción. Los metales tienen una alta resistencia que permite que una cierta cantidad de corriente fluya a través de ellos para proporcionar el calor requerido. La energía eléctrica se transforma en energía térmica.

El elemento consiste en un cable interno rodeado de material de relleno encerrado en una funda de cobre o acero inoxidable. El termostato permite que la corriente eléctrica fluya a través del cable interno y, a partir de la resistencia del cable, genera calor, que se transfiere a través del material de relleno a la cubierta exterior y luego es absorbido por el agua. Los elementos pueden estar disponibles en diferentes potencias y materiales para cumplir con los requisitos específicos de calefacción. Hay tres tipos de cables de calefacción de resistencia eléctrica que se usan en la actualidad.

Cómo Funciona Una Tetera Eléctrica

Resistencia de cable abierto.

Consiste en un cable de resistencia de cromo níquel que se monta en aislamiento de mica o cerámica. Por razones de seguridad, deben estar protegidos y no deben ser contactados por usuarios u objetos metálicos. Esta protección es vital para evitar el peligro de descarga eléctrica.

Resistencia de cinta abierta.

Es similar en material al tipo de cable abierto, pero tiene más área de superficie que está expuesta al contacto con el aire. También debe protegerse para evitar el peligro de descarga eléctrica para los usuarios.

Resistencia de alambre tubular recubierto.

Utiliza un alambre de resistencia de cromo níquel que está rodeado por un polvo de óxido de magnesio que luego se encierra en un tubo de acero resistente al calor. Este tubo protege a los usuarios del peligro de descarga eléctrica.

Al instalar un nuevo calentador eléctrico de agua, o después de drenar el tanque por motivos de mantenimiento, el tanque debe llenarse completamente antes de aplicar energía a los elementos. La energización de un elemento de calefacción que no está totalmente sumergido en agua se conoce como "cocción en seco" y hará que el elemento se queme de inmediato.

Cómo Funciona un Termo Eléctrico.

El termo eléctrico mantiene la temperatura del agua acumulada en él. Puedes disponer de ese líquido caliente para tu propio consumo, pero debes tener en cuenta que al entrar agua fría nuevamente, debes esperar que el termo caliente de nuevo, y para eso necesita tiempo.

Los termos eléctricos no necesitan ninguna conexión de gas para funcionar. Esto es una excelente ventaja, ya que el gas no es de fácil disposición. Sin embargo, para que cumpla su función, debes encenderlo unas horas antes de usar el agua. Esto depende de su capacidad y de la temperatura del agua entrante. Normalmente duran entre 2 y 4 horas para calentarse.

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Uno de los equipos de calefacción por convección natural de uso común se conoce como unidad de calefacción de zócalo. Esta unidad tiene resistencia eléctrica montada en una carcasa que está diseñada para mover el medio sobre los elementos de forma natural. Por lo general, se montan debajo de la ventana en la pared.

Cuando compres alguna unidad de éstas, asegúrate de que tenga características de seguridad tales como parrillas de alambre, controles de apagado automático en caso de sobrecalentamiento, interruptores de inclinación y buenos controles de termostato. Busca la certificación en las unidades, como UL o Marca CE.

Los calentadores eléctricos de agua funcionan mediante el uso de uno o dos elementos de calentamiento por inmersión directa, controlados por termostatos o por un módulo de control de microprocesador, que calienta el agua en el tanque a la temperatura deseada. Existen muchas opciones, incluyendo el vatiaje / voltaje de los elementos, el tipo de material con el que están construidos los elementos, la cantidad de espuma aislante que rodea el tanque, además de la capacidad de almacenamiento del tanque.

Circuito de Control.

El circuito de control monofásico estándar consta de un interruptor de control de límite alto con un botón de reinicio, termostato superior, termostato inferior, dos elementos de calefacción y cables. El termostato superior primero envía energía eléctrica al elemento superior hasta que la temperatura del agua en el tercio superior del tanque alcanza el ajuste del termostato. Luego, la energía se transfiere al elemento inferior hasta que el agua restante alcance el ajuste del termostato inferior.

Si la temperatura del agua excede los 75 °C, el interruptor de control de límite alto se disparará, apagando la alimentación de los elementos. Los calentadores de agua de un solo elemento tienen un elemento montado en la parte inferior del tanque, controlado por un solo termostato e interruptor de límite alto.

Funcionamiento del Circuito de Control.

Cuando el tercio superior del tanque se calienta a la temperatura establecida en el termostato superior, la energía se cambia al elemento de calefacción inferior. El elemento inferior continúa calentando hasta que la temperatura del agua en la parte inferior del tanque se calienta a la configuración del termostato inferior.

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A medida que se extrae agua caliente de la parte superior del tanque, el tubo de inmersión envía agua fría a la parte inferior del tanque. Eventualmente, el agua fría se mezcla con el calor, bajando la temperatura por debajo del ajuste del termostato inferior y el elemento inferior se energiza. Si se extrae suficiente agua para enfriar el tercio superior del tanque, el termostato superior enviará energía al elemento superior primero. Cuando se calienta el tercio superior del tanque, la energía se cambiará nuevamente al elemento inferior.

Si el elemento superior se quema, el calentador de agua dejará de funcionar porque el termostato superior nunca estará satisfecho y la energía nunca se cambiará al elemento inferior. Si la temperatura del agua en el tanque alcanza los 75 °C, se activará el interruptor de límite alto de restablecimiento manual. Este interruptor se puede restablecer presionando firmemente el botón rojo sobre el termostato superior. Este es el botón de reinicio.

Los calentadores de agua de un solo elemento tienen un elemento montado en la parte inferior del tanque controlado por un solo termostato e interruptor de límite alto.

Ventajas de Usar un Termo Eléctrico.

• Inversión inicial de bajo costo. Las unidades suelen tener un costo más bajo en comparación con otros tipos de fuentes de calefacción.
• Operación limpia. No hay necesidad de refrigerante u oxígeno, por lo tanto, la operación es limpia y ordenada.
• No hay gases tóxicos. Dado que no se necesita combustión, no hay peligro de gases tóxicos que puedan filtrarse en el caso de unidades defectuosas. No se necesita chimenea a diferencia de la fuente tradicional de calefacción de carbón o madera.
• Más pequeño en tamaño. Necesitan un espacio más pequeño en comparación con otros sistemas.
• Facilidad de control. La temperatura de la unidad individual se puede controlar con mayor precisión utilizando el termostato montado en la unidad.
• No daña la capa de ozono. Dado que no hay refrigerante involucrado, este tipo de fuente de calor es más amigable con el ozono.
• Pueden mantenerse para durar para siempre.
• Se pueden conectar a la energía solar.
• Pueden instalarse en ambientes sucios y polvorientos como el sótano, el taller, la lavandería.
• No se ve afectado por la exposición a los productos químicos domésticos.
• Es fácil de reparar.
• Es más ecológico o amigable con el ambiente.

Desventajas de Usar un Termo Eléctrico.

• El control de la humedad puede ser un problema.
• Mayor costo / unidad de calor en comparación con otros combustibles.
• Total dependencia al suministro eléctrico, si existe alguna falla en la fuente, el equipo no funciona.

Ciclo de Calor.

El funcionamiento de todos estos instrumentos se basa en el calentamiento por resistencia eléctrica. Este tipo de calefacción es 100% eficiente energéticamente ya que convierte toda la energía eléctrica entrante en calor. La energía eléctrica es la única fuente de energía que se convierte totalmente en calor. La mayor parte de la energía se genera a partir de calentadores de carbón, gas o petróleo que solo tienen una eficiencia del 30%.

Los calentadores eléctricos utilizan el metal como elemento de calefacción para convertir la energía eléctrica en energía térmica. Debido al alto poder de resistencia de los metales, permiten que la corriente pase a través de ellos y proporcionan el calor requerido.

El termostato superior es el controlador principal. Comenzando con un tanque frío, el termostato superior enciende el elemento superior hasta que los 2/3 superiores del tanque alcancen el ajuste de temperatura.

Como Funciona Una Ducha Termostática

Una vez que se calienta la parte superior del tanque, el termostato superior apaga el elemento superior y envía energía al termostato inferior, que enciende el elemento inferior. El elemento inferior funciona hasta que el tanque alcanza el ajuste de temperatura.

El elemento inferior se enciende y apaga durante las horas de espera para mantener la temperatura del tanque en el punto de ajuste del termostato. No hay aire dentro del tanque. Cuando se enciende el grifo caliente en el fregadero de la cocina, el agua caliente sale inmediatamente de la parte superior del tanque.

El agua caliente viaja a través de la tubería del lado caliente hasta que alcanza el grifo. En el mismo momento que sale caliente del tanque, el agua fría nueva ingresa inmediatamente al fondo del tanque a través del tubo de plástico.

Consumo de energía.

Durante las horas de "espera", cuando no se usa agua caliente, el elemento inferior mantiene la temperatura del tanque.

El elemento inferior mantiene el agua caliente encendiéndola aproximadamente de 1 a 4 minutos cada hora durante el día y la noche, lo que equivale a 45 KWh - 216 KWh cada mes para la operación de espera, dependiendo de la eficiencia del tanque, el mantenimiento y la temperatura del agua fría de temporada. Los tanques más nuevos con más aislamiento, o los tanques ubicados en áreas naturalmente cálidas se encienden con menos frecuencia.

Una vez que se usa agua caliente en el grifo, el agua fría llena rápidamente el fondo del tanque. El elemento inferior se activa primero, y cuando la parte superior del tanque está por debajo del punto de ajuste, el elemento inferior se apaga y el elemento superior se enciende, y el ciclo de calor se repite.

La temperatura del agua fría entrante afecta la cantidad de energía que se consume. En invierno, el agua que entra es más fría. Agua más fría significa que los elementos deben calentarse por más tiempo para alcanzar el punto de ajuste del termostato.

Seguridad Eléctrica.

Un termo eléctrico mojado es peligroso. Saber Cómo Funciona un Termo Eléctrico es muy importante para su uso seguro.

• No toques el calentador de agua con fugas o el calentador de agua que está mojado o se inundó sin apagar la alimentación. Los calentadores de agua a gas y eléctricos están conectados a tuberías de agua y pueden actuar como conducto de tierra para la electricidad.
• Apaga la alimentación.
• Verifica la alimentación sin tocar los conectores del cable. Nunca asumas que la alimentación está apagada.

Recomendaciones Finales.

Ya teniendo una idea clara de cómo funciona un termo eléctrico, veamos algunas recomendaciones finales. Los termos eléctricos se pueden instalar dentro de cualquier espacio sin ventilación, por ejemplo, un armario con la puerta cerrada. Estos no queman combustible de hidrocarburos y no requieren suministro de oxígeno o ventilación al exterior. Por lo tanto el poco espacio necesario para su funcionamiento lo hace muy atractivo al usuario. Hablando de la utilización del espacio, las secadoras de condensación son un buen ejemplo de la optimización de espacios pequeños.

El termo eléctrico está compuesto por un tanque de acero, cubierto con aislamiento y rodeado por una carcasa metálica.

• El tanque de acero mantiene la presión del agua caliente.
• El aislamiento ayuda a prevenir la pérdida de calor. Instalar en un área naturalmente cálida ayuda a la eficiencia.
• La carcasa del tanque de metal protege los cables contra daños.
• Cualquier cortocircuito al tanque de metal disparará el interruptor. El cable de tierra debe estar conectado al calentador de agua.
• No expongas el tanque a la lluvia o al agua.

Los termos eléctricos cuestan más para operar que los calentadores de gas. Pero sus muchas ventajas, seguridad y fácil uso lo hace uno de los dispositivos de calefacción más usados a nivel mundial.