Intercambiador de calor: ¿Qué hace en la caldera de casa?

08 Marzo 2022 12:00 5 min

Es de cajón de madera de pino: si no sabes cómo funciona la caldera de casa, es imposible que puedas arreglarla o entender por qué se ha estropeado. Confiarlo todo al técnico, aunque cómodo, es un error muy habitual que siempre deriva en frustración.

Por eso, aunque no sea necesario sacarse un máster ni una ingeniería, siempre es interesante tener una noción básica de los principales componentes del aparato que te proporciona calefacción y ACS. Y es ahí donde entra el intercambiador de calor.

¿Alguna vez te has preguntado cómo consigue la caldera transformar su energía para calentar el agua? El responsable de ese proceso es este componente. No te sorprenderá si te decimos que es uno de los más importantes del sistema junto al quemador y el circuito de agua.

Como suele pasar con casi toda la tecnología, en el mercado vas a poder encontrar un intercambiador de calor adaptado a casi cualquier necesidad. Los hay de distintos tipos en función de la eficiencia y la disposición de la caldera. ¡Y de eso justo venimos a hablar hoy!

¿Qué es un intercambiador de calor? ¿Cómo funciona? Sigue leyendo antes de buscar en Wikipedia o preguntarle al vecino.

¿Qué es un intercambiador de calor?

Como ya hemos dicho, un intercambiador de calor es un dispositivo pensado para transferir temperaturas entre dos fluidos. Aunque el más conocido es el de la caldera, también lo podemos encontrar en neveras, coches o incluso ordenadores.

Piensa que es una tecnología básica y necesaria en cualquier sistema de calefacción o refrigeración. Eso supone que cualquier aparato con necesidad de ventilación va a poder optar a incorporar un intercambiador de calor.

¿Cómo funciona? Pues no tiene mucho misterio. Se hace circular el líquido a mayor temperatura por un material convector. Este, además de portar el calor, está en contacto al mismo tiempo con el líquido a menor temperatura.

Tras igualar temperaturas, el líquido enfriado regresa al circuito y vuelve a pasar por la cámara de combustión para repetir el proceso. En una caldera el encargado más habitual de hacer esto es el intercambiador de placas. Eso sí, cumpliendo con algunas reglas físicas básicas:

  • El calor se transfiere siempre del medio de mayor temperatura al de menor temperatura.
  • Siempre tiene que haber una diferencia de temperatura entre los medios.
  • El calor perdido por el líquido caliente es igual al calor absorbido por el medio frío: dejando de lado las pérdidas por contacto.

¿Qué es un intercambiador de calor de placas?

Aunque hay muchos tipos distintos (de contacto indirecto, de contacto directo, de tubos, de superficie, de flujos), aquí nos quedamos con el intercambiador de placas (PHE) porque es el más empleado en todas las calderas de los últimos años. Si abres tu instalación lo verás.

En la imagen inferior puedes comprobar su funcionamiento. Es pura lógica. El componente está formado por varias placas conductoras soldadas y atornilladas unas a otras. Entre ellas quedan unas cámaras onduladas por las que fluyen los líquidos.

intercambiador de calor de placas
Froztec

Por cuestiones físicas, el agua caliente que viene del quemador tenderá siempre a bajar y el líquido frío a subir. Esta relación de convección se utiliza a favor para generar las corrientes que permitirán la circulación del agua por el intercambiador.

Ojo aquí porque la magnitud de la transferencia de energía va a depender de la dirección del flujo. La más eficiente es la que va a contracorriente, aunque las otras disposiciones no son menos utilizadas:

  • Flujo cruzado: los dos líquidos forman un ángulo de 90 grados. Normalmente uno de ellos es gas.
  • Flujos paralelos: las dos corrientes van en la misma dirección, pudiendo ser equicorriente si comparten circulación y sentido, o contracorriente si corren por el mismo trazado pero en sentidos contrarios.

Lo importante es saber que cada placa cuenta con cuatro orificios, dos para el líquido frío y dos para el caliente. Este último descargará su temperatura que absorberá el primero para después viajar por todo el circuito de tuberías hasta los radiadores.

Tipos de intercambiador de placas

La estanqueidad lo es todo en el intercambiador de placas. La configuración de las juntas colocadas entre las propias placas condiciona de manera importante en la fuerza y dirección de los fluidos.

  • Intercambiador de placas soldado: Cada lámina está, literalmente fundida con la consiguiente. Eso permite que ambos fluidos circulen de forma independiente y sin compromiso alguno. No son tan eficientes pero resultan más versátiles y baratos.
  • Intercambiador de placas atornillado: Como su propio nombre indica, las placas están unidas mediante juntas herméticas y pernos. Es la configuración óptima para la transferencia de calor con altos coeficientes.

Al margen de la unión, luego cada fabricante patenta patrones distintos para las áreas de distribución. Esta especie de dibujos sobre las láminas ofrecen distintos rendimientos energéticos, y por tanto, mayor o menor ahorro con la caldera.

intercambiador de calor

Cuida tu intercambiador de calor con un buen mantenimiento

No vamos a entrar en fórmulas complicadas, pero es importante mencionar una cosa. En el cálculo de la eficiencia del intercambiador se tiene en cuenta lo que se conoce como "factor de ensuciamiento".

Es muy bonito moverse sobre el plano teórico, sin embargo, a la hora de la verdad las cifras siempre suelen ser inferiores a las previstas. En este caso el líquido está en contacto con la suciedad de las propias tuberías y circuitos de circulación.

En el mismo agua puede haber restos de cal y otros subproductos derivados del desgaste de las tuberías, la corrosión y mil cosas más. Esto, como ya puedes suponer, aparece con el paso del tiempo. Ergo, el intercambiador de calor necesita mantenimiento.

¿Notas ruidos raros? ¿Fugas? ¿Se apaga la caldera de repente? Todo ello son síntomas de un intercambiador de calor en mal estado. Lo lógico es que llames al servicio técnico para que vayan a casa a hacer una revisión de la caldera.

El profesional limpiará el componente con un descalcificador y lo volverá a montar. De encontrarse con óxido o fracturas y fugas, no habrá otro remedio que sustituirlo. No te preocupes, porque la revisión anual obligatoria de la instalación es más que suficiente para mantenerlo a raya.

En el mercado hay bombas desincrustadoras que permiten limpiar el intercambiador de calor sin tener que abrir la caldera, aunque no es algo que todo el mundo tenga a mano. Precios para el dispositivo hay muchos, pero lo lógico es no gastarse más de 200 euros en él.

De todas maneras, la mejor forma de evitar averías en la caldera es mantenerse alerta y hacer saltar las alarmas a la menor señal de duda. Esta misma filosofía es la que compartimos en EnergyGO.

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