De Paso
Lo que la mayoría damos por sentado –agua caliente y limpia con sólo abrir una llave– no estuvo disponible en la mayor parte de Norteamérica hasta hace apenas un par de generaciones. De hecho, aún no está disponible en muchas partes del mundo subdesarrollado.
A lo largo de los siglos, el deseo del ser humano por agua caliente ha derivado en el desarrollo de diversos dispositivos y sistemas de calentamiento que han utilizado una amplia variedad de fuentes de energía. Los antiguos romanos adoraban sus baños y los diseñaron con elaborados sistemas de suministro de agua y drenaje. Los baños romanos por lo general incluían albercas calientes, albercas frías e incluso un área de sauna, llamada el tepidarium.
En algunos casos, el agua y el baño eran calentados mediante hipocaustos, en los cuales los gases calientes provenientes de la combustión de leña eran enviados mediante canales a través de pilares de piedra, que sostenían los pisos elevados, y alrededor de grandes albercas llenas de agua. En otros lugares, los baños obtenían su suministro de fuentes de agua termal natural.
En los siglos posteriores, el agua solía calentarse en pocillos suspendidos sobre una fogata dentro del hogar. Debido al tiempo y esfuerzo requerido para producirla, el agua calentada se utilizaba con prudencia. En ese sentido, un baño semanal, en vez de diario, era normal.
Las chimeneas abiertas permitieron la implementación de estufas alimentadas por leña y carbón, las cuales se usaban como fuente de calefacción y para cocinar. Algunas de estas estufas tenían depósitos de cerámica o revestidos de estaño, los cuales calentaban paulatinamente el agua para el baño y otros usos.
Conforme el suministro de agua caliente evolucionó de pocillos a tuberías, las estufas que quemaban leña o carbón integraron chaquetas de agua. Estas se unían mediante tuberías a tanques de almacenamiento elevados, llamados “calderas de rango”, fabricados en acero galvanizado. El agua circulaba entre la chaqueta de agua y la caldera por convección natural, y las tuberías llevaban el agua caliente desde el tanque hacia los accesorios del edificio.
Cuando el gas remplazó a la leña y al carbón, apareció otro tipo de dispositivo, llamado “calentador de agua de brazo lateral”. Un quemador de gas se colocaba debajo de un pequeño intercambiador de calor de cobre, ubicado dentro de un cilindro de acero, el cual se montaba por debajo y a un costado del tanque de almacenamiento. Como en el caso de la caldera de rango, el agua calentada fluía hacia arriba por convección natural y creaba circulación entre el calentador de brazo lateral y el tanque de almacenamiento. Los calentadores de brazo lateral domésticos también se desarrollaron para usarse con calderas de calefacción.
En estos dispositivos no se requería un circulador entre el calentador y la caldera, y ésta siempre se mantenía a una temperatura mínima. El agua fría doméstica pasaba una sola vez a través del serpentín de cobre colocado dentro del calentador de brazo lateral y fluía hacia los accesorios. Había suficiente transferencia de calor debido a la relativamente alta temperatura a la que se mantenía el agua en estas calderas. Pero la eficiencia general de este método era bastante pobre a la luz de los estándares actuales.
Otro método algo anticuado para el calentamiento de agua doméstica a partir de una caldera para calefacción de espacios se conoce como “serpentín sin tanque”. Este enfoque utiliza un serpentín de cobre con aletas firmemente enrolladas, colocado dentro de una cavidad en el intercambiador de calor de la caldera, donde está completamente rodeado por el agua caliente de la caldera en todo momento. Cuando una llave de agua caliente se abre, el agua fría atraviesa una sola vez el serpentín y emerge completamente caliente.
Miles de calderas con “serpentines sin tanque” siguen en uso en la actualidad. Una cantidad limitada de este tipo de sistemas se siguen instalando como unidades de remplazo. No obstante, la necesidad de mantener la temperatura del agua a un mínimo de entre 60º y 70ºC 24/7 disminuye significativamente la eficiencia del combustible en este método, en comparación con otros métodos más modernos.
Los sistemas de calentamiento solar de agua comenzaron a usarse en climas cálidos soleados durante la segunda mitad del siglo XVIII. Algunos de ellos eran tan simples como un barril pintado de negro y montado sobre el techo. Este tipo de calentadores solares de agua “tipo lote” fueron populares en Florida y en el Sur de California a inicios de 1900.
Este tipo de sistemas fueron remplazados por otros donde el equipo de captación solar estaba separado del equipo de almacenamiento, lo cual buscaba reducir las pérdidas de calor durante la noche.
El servicio de agua caliente doméstico “bajo demanda” se transformó rápidamente de un lujo en una expectativa en los edificios del siglo XX. Esto dio origen a lo que hoy es una industria multimillonaria que provee a un amplio rango de equipos de agua caliente doméstica que operan con casi cualquier fuente de energía disponible.
El calentamiento de agua doméstico también se ha convertido en una de las tecnologías con mayor consumo de energía en un hogar típico, sólo superada por la calefacción y el enfriamiento de espacios. Por ello, todos los métodos de calentamiento de agua actuales y futuros deben tomar en cuenta la eficiencia energética, así como la confiabilidad, la limpieza y la seguridad.
Con información de Caleffi
