El mantenimiento simple puede prolongar en gran medida la vida útil de un acondicionador de aire central. La mayoría de nosotros damos por hecho la calefacción y la refrigeración. Esperamos que nuestros sistemas de calefacción nos mantengan calientes durante el invierno y dependemos del aire acondicionado para mantenernos frescos durante el verano.
Cuando la casa está fría en invierno o calurosa en verano, la reacción natural es llamar a un servicio profesional. Afortunadamente, hay una alternativa. Puede reducir drásticamente los costos de servicio y mantener sus sistemas de calefacción y refrigeración funcionando de manera eficiente al realizar algunos trabajos de mantenimiento y reparaciones rápidas usted mismo. Pero primero, es importante saber cómo funcionan los conceptos básicos de los sistemas de calefacción y refrigeración.
Cómo funcionan los sistemas de calefacción y refrigeración
Todos los dispositivos o sistemas de control de clima tienen tres componentes básicos:una fuente de aire caliente o enfriado, un medio para distribuir el aire a las habitaciones que se calientan o enfrían y un control que se usa para regular el sistema (por ejemplo, un termostato). Las fuentes de aire caliente, como un horno, y aire frío, como un acondicionador de aire, en una casa a menudo usan los mismos sistemas de distribución y control. Si su casa tiene aire acondicionado central, el aire frío probablemente fluya a través de los mismos conductos que el calor y esté regulado por el mismo termostato. Cuando un sistema de calefacción o aire acondicionado no funciona correctamente, cualquiera de estos tres componentes básicos puede estar causando el problema.
Tanto la calefacción como el aire acondicionado funcionan según el principio de que el calor siempre se mueve de un objeto caliente a uno más frío, al igual que el agua fluye de un nivel superior a uno inferior. Los hornos y calentadores ponen calor en el aire para calentar su hogar; los acondicionadores de aire eliminan el calor para hacer que su hogar sea más fresco.
Todas las unidades de calefacción y refrigeración queman combustible. Los acondicionadores de aire usan electricidad. La mayoría de los sistemas de calefacción domésticos utilizan gas o fuel oil; otros sistemas usan electricidad. La bomba de calor, una unidad de control climático accionada eléctricamente, calienta y enfría el aire. En verano extrae el calor del aire del interior de tu hogar. En invierno, extrae calor del aire exterior y utiliza este calor para calentar el aire interior.
Cuando el horno se enciende, consume el combustible que lo alimenta, ya sea gas, petróleo o electricidad. A medida que se quema el combustible, se produce calor y se canaliza a las áreas habitables de su hogar a través de conductos, tuberías o cables y luego se expulsa por los registros, radiadores o paneles de calefacción. Los sistemas más antiguos utilizan el calor que producen para calentar el agua, que a su vez calienta el aire de su hogar. Estos sistemas usan una caldera para almacenar y calentar el suministro de agua, que luego circula como agua caliente a través de tuberías incrustadas en la pared, el piso o el techo.
Cuando se enciende un acondicionador de aire, se usa energía eléctrica para enfriar un gas en un serpentín a su estado líquido. El aire caliente de su hogar se enfría al entrar en contacto con el serpentín de enfriamiento, y este aire enfriado se canaliza a las habitaciones de su hogar a través de conductos y registros de salida o, en el caso de acondicionadores de aire para habitaciones, directamente desde la unidad misma.
En la siguiente sección, revisaremos los diferentes sistemas de distribución utilizados para calentar y enfriar el hogar.
Sistemas de distribución de calefacción y refrigeración
Una vez que el aire se calienta o enfría en la fuente de calor/frío, debe distribuirse a las distintas habitaciones de su hogar. Esto se puede lograr con los sistemas de aire forzado, gravedad o radiante que se explican a continuación.
Sistemas de aire forzado
Un sistema de aire forzado distribuye el calor producido por el horno o el frío producido por un acondicionador de aire central a través de un ventilador eléctrico, llamado soplador, que fuerza el aire a través de un sistema de conductos metálicos hacia las habitaciones de su hogar. A medida que el aire caliente del calefactor fluye hacia las habitaciones, el aire más frío de las habitaciones fluye hacia abajo a través de otro conjunto de conductos, llamado sistema de retorno de aire frío, al calefactor para calentarse. Este sistema es ajustable:puede aumentar o disminuir la cantidad de aire que fluye por su hogar. Los sistemas de aire acondicionado central usan el mismo sistema de aire forzado, incluido el soplador, para distribuir aire fresco a las habitaciones y traer aire más caliente para que se enfríe.
Los problemas con los sistemas de aire forzado generalmente involucran fallas en el funcionamiento del ventilador. El soplador también puede ser ruidoso y agrega el costo de la energía eléctrica al costo del combustible del horno. Pero debido a que emplea un soplador, un sistema de aire forzado es una forma eficaz de canalizar el calor o el aire frío transportado por el aire por toda la casa.
Sistemas de Gravedad
Los sistemas de gravedad se basan en el principio de que el aire caliente asciende y el aire frío desciende. Los sistemas de gravedad, por lo tanto, no se pueden usar para distribuir aire frío desde un acondicionador de aire. En un sistema de gravedad, el horno está ubicado cerca o debajo del piso. El aire caliente sube y fluye a través de conductos hacia registros en el piso de toda la casa. Si el calefactor está ubicado en el piso principal de la casa, los registros de calor generalmente se colocan en lo alto de las paredes porque los registros siempre deben estar más altos que el calefactor. El aire caliente sube hacia el techo. A medida que el aire se enfría, se hunde, ingresa a los conductos de aire de retorno y regresa al calefactor para ser recalentado.
Otro sistema básico de distribución de la calefacción es el sistema radiante. La fuente de calor suele ser agua caliente, que es calentada por el horno y circula a través de tuberías empotradas en la pared, el piso o el techo.
Sistemas Radiantes
Los sistemas radiantes funcionan calentando las paredes, los pisos o los techos de las habitaciones o, más comúnmente, calentando los radiadores de las habitaciones. Estos objetos calientan el aire de la habitación. Algunos sistemas utilizan paneles de calefacción eléctrica para generar calor, que se irradia a las habitaciones. Al igual que los calentadores de pared por gravedad, estos paneles generalmente se instalan en climas cálidos o donde la electricidad es relativamente económica. Los sistemas radiantes no se pueden usar para distribuir aire frío de un acondicionador de aire.
Los radiadores y convectores, los medios más comunes de distribución de calor radiante en casas antiguas, se utilizan con sistemas de calefacción de agua caliente. Estos sistemas pueden depender de la gravedad o de una bomba de circulación para hacer circular el agua caliente desde la caldera hasta los radiadores o convectores. Un sistema que utiliza una bomba o circulador se denomina sistema hidrónico.
Los sistemas de calefacción radiante modernos a menudo se construyen en casas construidas sobre una base de losa de hormigón. Se coloca una red de tuberías de agua caliente debajo de la superficie de la losa de hormigón. Cuando las tuberías calientan el concreto, calienta el aire que entra en contacto con la superficie del piso. La losa no necesita calentarse mucho; eventualmente entrará en contacto y calentará el aire en toda la casa.
Los sistemas radiantes, especialmente cuando dependen de la gravedad, son propensos a varios problemas. Las tuberías utilizadas para distribuir el agua calentada pueden obstruirse con depósitos minerales o inclinarse en un ángulo incorrecto. La caldera en la que se calienta el agua en la fuente de calor también puede funcionar mal. Los sistemas de agua caliente rara vez se instalan en casas nuevas.
En la siguiente sección, aprenda cómo se usan el termostato y otros controles para mantener el clima interior creado por sus sistemas de calefacción y aire acondicionado.
Controles para sistemas de calefacción y refrigeración
El termostato, un interruptor sensible al calor, es el control básico que regula la temperatura de tu hogar.
Responde a los cambios en la temperatura del aire donde está ubicado y enciende o apaga el horno o el aire acondicionado según sea necesario para mantener la temperatura en un nivel establecido, llamado punto de referencia. El componente clave del termostato es un elemento bimetálico que se expande o contrae a medida que la temperatura aumenta o disminuye en una casa.
Los termostatos más antiguos tienen dos contactos expuestos. A medida que baja la temperatura, una tira bimetálica se dobla, haciendo primero un contacto eléctrico y luego otro. El sistema está completamente activado cuando el segundo contacto se cierra, encendiendo el sistema de calefacción y el anticipador en el termostato. El anticipador calienta el elemento bimetálico, haciendo que se doble y rompa el segundo contacto eléctrico. Sin embargo, el primer contacto aún no se rompe y el calentador sigue funcionando hasta que la temperatura sube por encima del ajuste del termostato.
Los termostatos más modernos tienen elementos de tiras bimetálicas enrolladas y los contactos están sellados detrás de un vidrio para protegerlos de la suciedad. A medida que desciende la temperatura, los elementos bimetálicos comienzan a desenrollarse. La fuerza ejercida por el desenrollado de los elementos separa una barra de acero estacionaria de un imán al final de la bobina. El imán desciende cerca del contacto encerrado en vidrio, tira hacia arriba del brazo de contacto dentro del tubo y hace que los contactos se cierren, completando el circuito eléctrico y encendiendo el calentador y el anticipador. A medida que el aire de la habitación se calienta, la bobina comienza a rebobinarse y rompe el agarre del imán en el brazo de contacto. El brazo cae, rompe el circuito y apaga el sistema. En este punto, el imán vuelve a subir a la barra estacionaria, manteniendo los contactos abiertos y el calentador apagado hasta que la habitación se enfríe nuevamente.
Los últimos controles de calefacción y aire acondicionado utilizan electrónica de estado sólido para controlar la temperatura del aire. Por lo general, son más precisos y responden mejor que los sistemas más antiguos. Sin embargo, reparar los controles de estado sólido generalmente significa reemplazarlos.
Comprender cómo funcionan los sistemas de calefacción y refrigeración en su hogar lo ayudará a evitar problemas antes de que se vuelvan demasiado serios.
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