En enero, el día antes de que la gran helada invernal estuviera a punto de golpear a Tulsa y dejarnos caer un pie de nieve, nuestra caldera dejó de funcionar. No quería pasar una semana sin calefacción, así que llamé a la empresa de HVAC.
El técnico que salió me dijo que el motor de la caldera estaba muerto. Como nuestra unidad era vieja (alrededor de 25 años), no tenían motores de repuesto en stock y tuvieron que pedir uno. Dado el clima, probablemente tomó una semana llegar hasta aquí.
No quería pasar una semana en una casa con algunas temperaturas afuera, así que hice la llamada para reemplazar toda la unidad. Como dije, tenía un cuarto de siglo y no era probable que durara mucho más, ya que había pasado la vida útil típica de un horno (15-20 años). Además del motor caducado, también tenía algunos problemas de fugas y el refrigerante utilizado en el lado de CA del sistema HVAC se suspendió, por lo que si fuera necesario reemplazarlo, no tendría tanta suerte.
Aunque parecía una buena idea reemplazar esto, no estaba preparado para pagar la factura. ¡Maldita sea! Esto es increíblemente caro. El costo de las unidades HVAC ha aumentado astronómicamente solo en la última década, y las empresas intentan agregar más funciones de wizbang para justificar el precio más alto que nunca, dijo el técnico. Por eso siempre hay que gastar dinero en esas cosas. ¡Cuidado con los gastos falsos del propietario!
Reemplazamos la unidad ese día y la casa volvió a estar cálida cuando empezó a nevar.
Esta experiencia me hizo darme cuenta de que no entendía mucho sobre cómo funcionaba mi sistema HVAC. Entonces decidí aprender. Como siempre hago, estoy compartiendo lo que he aprendido.
La siguiente es una guía promedio para comprender el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) de su hogar. No terminará este artículo y podrá diagnosticar una fuga de refrigerante. Pero si desea un modelo mental práctico sobre cómo mantener su hogar cálido en enero y fresco en agosto, este le ayudará a conseguirlo.
Nota: Me estoy centrando específicamente en la calefacción central a gas combinada con aire acondicionado central, que es lo que la mayoría de los hogares estadounidenses utilizan para calefacción y refrigeración. Los hornos de petróleo funcionan según un principio similar, pero son lo suficientemente diferentes en detalles como para ser una conversación separada.
Su sistema HVAC es un bucle
Su sistema HVAC es un bucle. Extrae aire de su casa, lo calienta o enfría y luego lo expulsa al exterior. Este ciclo, repetido una y otra vez, es la forma en que su casa mantiene los 70 grados, ya sea que afuera sean 9 o 109.
El sistema extrae aire para calentarlo o enfriarlo a través de rejillas de retorno. Se trata de grandes parrillas ubicadas en las zonas centrales de la casa. Después de que el sistema HVAC calienta o enfría el aire, lo expulsa a través de las rejillas de ventilación. Estas son pequeñas aberturas que puedes ver en pisos, paredes o techos. Cuando pones la mano sobre él, puedes sentir cómo sale el aire.
¿Cómo calienta tu horno la casa?
Cuando su termostato pide calor, envía una señal para encender la caldera. El gas fluye hacia el conjunto del quemador y se enciende. Si su horno está ubicado en un armario de su casa (como el nuestro), puede escuchar que esto suceda. Parece una chimenea de gas en funcionamiento.
La llama calienta un componente llamado intercambiador de calor, que es un conjunto de tubos o cámaras de metal. El intercambiador de calor hace dos cosas.
Primero, los gases de combustión de la estufa, incluido el monóxido de carbono, suben por esas tuberías y salen fuera de la casa a través de un conducto de escape. Esto es lo que evita que usted y su familia mueran por intoxicación por monóxido de carbono.
En segundo lugar, las paredes exteriores de estas tuberías se calientan mucho. El aire pasará a través de estos tubos al rojo vivo y el calor se intercambiará desde los tubos al aire. De ahí el nombre de intercambiador de calor.
Cuando el intercambiador de calor se calienta lo suficiente, el motor del ventilador del horno comienza a funcionar. Este es un ventilador grande dentro del horno que aspira el aire de retorno de su casa y lo empuja a través del exterior de esos conductos metálicos calientes. El aire recoge calor a medida que avanza por el exterior del intercambiador de calor, es forzado a entrar en lo que se llama la unidad de suministro (una gran caja de metal situada en la parte superior del horno) y desde allí viaja a través de conductos a cada habitación. Nota importante: El aire de tu hogar nunca entra en contacto con los gases de escape, porque como mencionamos anteriormente, están sellados en el interior. Esto asegura que el aire caliente que sale de las rejillas de ventilación sea ventilado.
Hay dos elementos de seguridad en su horno que vale la pena conocer. El primero es el sensor de llama. Se trata de una varilla metálica que confirma que la estufa está realmente encendida. Si está sucio (cubierto de carbón después de años de uso), el horno se encenderá durante unos 3 segundos y luego se apagará solo como medida de precaución. Es una de las razones más comunes por las que un horno arranca y se para con frecuencia. El segundo es el interruptor de límite que monitorea la temperatura dentro del horno. Si hace demasiado calor, generalmente porque hay algo que bloquea el flujo de aire, el interruptor de límite apaga todo antes de que ocurra algún daño.
Otra cosa que hay que saber sobre los hornos modernos es cómo están diseñados para ser eficientes. Cuando reemplacé mi unidad, el técnico empezó a hablar de motores de velocidad variable y quemadores de etapas múltiples, y no tenía idea de lo que significaba eso.
Aquí está la versión corta:
Los hornos viejos funcionan como un interruptor de luz. O explotan por completo o se detienen por completo. Un motor de ventilador de velocidad variable funciona de manera muy similar a un regulador de intensidad, aumentando lentamente y ajustando su velocidad según lo que se necesita. Utiliza mucha menos electricidad y funciona mucho más silenciosamente. Del mismo modo, un quemador de dos etapas o un quemador modificado puede funcionar a capacidad parcial en días más templados en lugar de encender siempre al 100%. El resultado son menos fluctuaciones de temperatura y una factura de gas más baja.
La eficiencia del horno se clasifica según lo que se llama AFUE (eficiencia anual de utilización de combustible). Un horno 80% AFUE envía el 20% de la energía que quema por la chimenea como calor residual. Un horno 96% AFUE pierde muy poco.
La tecnología que permite estas mayores eficiencias es una de las principales razones por las que los hornos se han vuelto más caros con el paso de los años, explicó Technology. La idea es que gaste más por adelantado en la unidad y ahorre dinero en facturas de servicios públicos durante la vida útil de la unidad.
Cómo tu aire acondicionado enfría tu hogar
Lo primero que debes entender es esto: el aire acondicionado central no produce aire frío. En cambio, elimina el calor de su hogar y lo arroja al exterior. Esto puede parecer una distinción trivial, pero es importante para comprender cómo funciona todo.
La parte de CA de la unidad HVAC consta de dos partes. Una parte está conectada a su horno y la otra parte está afuera.
Primero: la unidad externa. Es esa gran caja de metal que está al lado de tu casa. Contiene el compresor y el serpentín del condensador. El compresor comprime el refrigerante hasta convertirlo en un gas caliente a alta presión. Este gas caliente fluye a través del serpentín del condensador mientras un ventilador sopla aire exterior a través de él, transfiriendo el calor a su jardín. El refrigerante, después de enfriarse y condensarse en un líquido a alta presión, regresa al interior.
Este refrigerante frío va a lo que se llama el serpentín del evaporador ubicado directamente encima del horno. Tiene forma de V invertida. El refrigerante fluye a través del serpentín del evaporador, donde absorbe calor y se evapora formando gas frío.
Ahora aquí es donde el aire acondicionado se conecta nuevamente a su caldera. El mismo motor soplador que mueve el aire en invierno hace el mismo trabajo en verano. Atrae aire de retorno de su casa y lo empuja a través del serpentín del evaporador ahora frío. Gracias a la segunda ley de la termodinámica (que básicamente establece que el calor siempre se mueve de un lugar caliente a un lugar frío), el calor de ese aire se transfiere al refrigerante. El aire enfriado es impulsado a través de conductos de suministro hacia la casa. El refrigerante, cargado con el calor de su hogar, regresa a la unidad exterior para ser vaciado y todo comienza de nuevo.
Además de mantener su hogar fresco, su aire acondicionado también elimina la humedad del aire que ingresa a su hogar. Lo hace porque cuando el aire cálido y húmedo lo atraviesa, la humedad se condensa. Esta agua gotea en la bandeja de drenaje y sale a través de la línea de condensado de PVC, lo que significa que el aire acondicionado también extrae humedad de su casa a medida que la enfría.
Una línea de condensado obstruida es una razón común por la cual su aire acondicionado no enciende. Si esta línea se obstruye con algas o suciedad, un pequeño dispositivo de seguridad llamado interruptor de flotador falla y corta la energía al termostato. Entonces, si nota que su aire acondicionado no funciona, verifique la línea de condensado antes de asumir lo peor. Un técnico de HVAC puede hacer esto, pero también puedes hacerlo tú mismo. Escribiré un artículo sobre ello en el futuro.
Mantenimiento de su sistema HVAC
Deje abiertas las rejillas de ventilación (en su mayoría). Debe evitar cerrar más de aproximadamente el 20% de sus vacantes de suministro. Parece tener sentido encerrarlos en habitaciones que no estás usando; ¿Por qué desperdiciar todo el aire caliente o frío que entra? Pero cerrar las rejillas de ventilación aumenta la presión estática en los conductos de aire, lo que ejerce presión sobre el motor del ventilador. Deje las rejillas de ventilación abiertas.
Mantenga despejadas las ranuras de retorno. Estos son los respiraderos más grandes que introducen aire en el horno. Un sofá colocado sobre un banco o unas cortinas colgadas sobre él ahogan el sistema como si fuera un filtro obstruido. Asegúrate de que quede claro.
Cambie el filtro al menos cada primavera y otoño. Las unidades HVAC necesitan un filtro. Por lo general, lo encontrará ubicado encima del ventilador o en la ventilación trasera. ¿Qué hace el filtro? La función principal del filtro no es limpiar el aire que respira. Lo hacen, pero su trabajo principal es proteger su sistema HVAC. El polvo en el serpentín del evaporador o en el intercambiador de calor acaba con la eficiencia y, si se acumula demasiado, puede acabar con esos componentes por completo, lo que le obligará a utilizar masa para costosos reemplazos o reparaciones.
Limpie la unidad condensadora exterior dos veces al año. Cada primavera, antes de la temporada de enfriamiento, lave suavemente con una manguera la unidad del condensador exterior para limpiarla de pelusas y residuos de álamo. Esto aumentará la eficiencia de su aire acondicionado. Sólo se necesitan 10 minutos y una manguera.
Mantenga limpia la línea de condensado. Para evitar obstrucciones en la línea de condensado de su aire acondicionado, vierta una taza de vinagre blanco a lo largo de la línea una vez por temporada.
Haga reparar su unidad cada primavera y otoño. Haga que un técnico de HVAC venga dos veces al año para inspeccionar su unidad para realizar mantenimiento y servicio de rutina. Se ocuparán de los pequeños problemas antes de que se conviertan en problemas grandes y costosos.
conclusión
Aunque no está listo para trabajar como técnico de HVAC, ahora tiene una idea básica de cómo funciona su sistema de calefacción y refrigeración y, con suerte, está en una mejor posición para comprender lo que sucede cuando un técnico de HVAC le explica sus opciones sobre cómo reparar su caldera muerta cuando hace mucho frío afuera.
