Serie de guías para la solución de problemas de las bombas de calor (4)

Un depósito de agua que se desborda continuamente es un problema común pero a veces confuso en los sistemas de agua caliente de bombas de calor de origen aéreo.

Los síntomas pueden parecer simples:

El tanque ya está lleno, pero el agua continúa entrando y finalmente se desborda.

Sin embargo, la causa real puede no ser necesariamente el tanque de agua en sí.

En los proyectos prácticos de bombas de calor, los problemas de desbordamiento del tanque de agua se pueden dividir en general en dos categorías:

1Problemas hidráulicos o de plomería
2Problemas de control eléctrico

La forma más rápida de diagnosticar el problema es responder a una pregunta importante:

¿El depósito de agua continúa desbordándose después de que se apaga el sistema de bomba de calor?

Este simple ensayo puede separar rápidamente un problema mecánico/hidráulico de un problema de control eléctrico.

1Primero diagnóstico: ¿El tanque se desborda cuando la energía está apagada?

Antes de reemplazar los sensores, las válvulas de solenoide o los paneles de control, apague el sistema de bomba de calor y observe el tanque.

Hay dos situaciones básicas.

Situación A

El depósito continúa llenándose o desbordándose incluso cuando la bomba de calor está apagada.

Esto suele indicar unaproblemas mecánicos, hidráulicos o de plomería.

Situación B

El tanque deja de llenarse cuando se apaga la energía, pero comienza a desbordarse después de que el sistema está encendido.

Esto suele indicar unaproblema de control eléctrico o de detección del nivel del agua.

Esta distinción puede acortar significativamente el tiempo de resolución de problemas.

2Situación uno: el tanque de agua sigue desbordando cuando la bomba de calor está apagada.

Si el agua continúa entrando en el tanque incluso cuando todo el sistema de bomba de calor ha sido desconectado de la energía, es poco probable que el controlador eléctrico sea la causa principal.

Los técnicos deben inspeccionar primero el sistema de suministro de agua y tuberías.

Las causas comunes incluyen:

• Válvula de agua de maquillaje manual dejada abierta
• La válvula de flotación está abierta.
• Presión excesiva del agua de entrada
• Válvula de maquillaje de agua mecánicamente atascada
• Válvula del solenoide de retorno de agua mechanicamente atascada
• Agua fría que entra en el circuito de retorno de agua caliente

Examinemos estos problemas individualmente.

3Compruebe la válvula de agua de maquillaje manual.

Este debería ser uno de los primeros cheques.

Si la válvula de llenado manual de agua se ha dejado accidentalmente abierta, el agua puede seguir entrando en el depósito de almacenamiento independientemente del estado del controlador.

El nivel del agua seguirá subiendo hasta llegar a la salida de desbordamiento.

El control:

✔ ¿Está completamente cerrada la válvula de recarga manual?
✔ ¿La válvula está dañada internamente?
✔ ¿Aún pasa agua por la válvula cuando se supone que está cerrada?

No asuma que una válvula está cerrada simplemente porque el mango parece estar en la posición cerrada.

Una válvula dañada internamente puede seguir permitiendo que el agua pase.

4Compruebe si la válvula de flotación está abierta.

Algunos tanques de agua de la bomba de calor utilizan una válvula de flotación mecánica para controlar el nivel del agua.

En condiciones normales:

Aumento del nivel del agua → Aumento del flotador → Cierre de la válvula → Detención del suministro de agua

Si el flotador o el mecanismo de la válvula se atascan:

El nivel del agua aumenta → El flotador no puede cerrar la válvula → El agua continúa entrando → El tanque se desborda

Las posibles causas incluyen:

• Acumulación de escala
• Sementes
• Objetos extraños
• Desgaste mecánico
• Mecanismo de flotación dañado

Solución de problemas:

Mueva el flotador manualmente y observe si el agua de entrada se detiene.

Si el flotador se mueve pero la válvula no puede desconectar el suministro de agua, el conjunto de válvulas puede requerir limpieza o sustitución.

5. La presión excesiva del suministro de agua puede causar desbordamiento

La alta presión del agua de entrada es otra posible causa.

Dentro de algunas válvulas de solenoide de agua de maquillaje, se utiliza un diafragma y un resorte para controlar el flujo de agua.

Si la presión de entrada es demasiado alta, es posible que la válvula no se sella correctamente.

El resultado puede ser:

Alta presión de entrada → La válvula no puede cerrarse completamente → Fugas continuas de agua → Desbordamiento del tanque

Por lo tanto, los técnicos no sólo deben comprobar si existe presión de agua.

También deben comprobar si la presión esdentro del rango de funcionamiento aceptable de la válvula y del sistema.

En caso necesario, podrá exigirse un dispositivo adecuado de reducción de presión.

6Compruebe la válvula del maquillaje de agua.

La válvula de solenoide de maquillaje de agua es uno de los componentes más importantes en un sistema de llenado automático.

Por lo general:

El controlador solicita agua → Se abre la válvula de solenoide

y

El nivel del agua alcanza el objetivo → El controlador elimina la señal → Se cierra la válvula de solenoide

Pero la válvula puede permanecer mecánicamente abierta incluso después de que se quite la energía eléctrica.

Las posibles causas incluyen:

• La suciedad atrapada en el diafragma
• Depositos de escala
• Núcleo de válvula atascado
• Diafragma dañado
• Desgaste mecánico

Esto explica por qué algunos tanques continúan desbordándose incluso después de apagar la bomba de calor.

7¿ Por qué es importante instalar un estripador Y?

La calidad del agua tiene un impacto directo en la fiabilidad de las válvulas solenoides.

La arena, el óxido, la escama y otros desechos pueden penetrar en la válvula e impedir que el diafragma se sella correctamente.

Por esta razón, la instalación de unY-corrector aguas arriba de la válvula de maquillaje de agua de solenoidees muy recomendable.

Un filtro adecuado ayuda a proteger:

• Las demás válvulas electromagnéticas
• Las válvulas flotantes
• Exchanger de calor
• Las bombas
• Otros componentes hidráulicos

El filtro también debe inspeccionarse y limpiarse periódicamente.

Un filtro que se instala pero nunca se mantiene puede llegar a ser otra fuente de problemas del sistema.

8No olvides la válvula de solenoide de retorno de agua.

En los sistemas de agua caliente centralizados, el problema puede no provenir del conducto de entrada de agua normal.

El agua puede entrar en el depósito de almacenamiento a través de lalínea de agua de retorno.

Si la válvula del solenoide de retorno del agua se queda abierta, el agua puede entrar continuamente en el tanque a través del tubo de retorno.

Las posibles causas son similares a las de la válvula de maquillaje:

• Objetos extraños
• Escala
• Núcleo de válvulas atascado
• Válvula que no puede volver después de abrirse

Por lo tanto, al diagnosticar un tanque desbordado, se determinará:

¿Dónde está el agua extra que realmente entra en el tanque?

¿Viene de la entrada de agua fría normal?

¿O está entrando por la tubería de retorno de agua caliente?

Esta distinción es sumamente importante.

9Un caso especial: retroceso de agua fría en la línea de retorno de agua caliente

Este es uno de los problemas más difíciles de identificar en proyectos de agua caliente con bombas de calor más grandes.

Imagínese un sistema centralizado que sirva:

• Un hotel.
• Edificio de apartamentos
• Dormitorio
• El complejo
• Instalación comercial

El edificio podrá contener:

• Sistema de agua caliente con bomba de calor
• Calentadores de agua eléctricos
• Valvas de mezcla
• Líneas de circulación de agua caliente
• Líneas de suministro de agua fría

Si hay una conexión incorrecta o una válvula de mezcla averiada, el agua fría puede atravesar la tubería de agua caliente.

La trayectoria del flujo puede ser:

Agua fría → tubo de agua caliente → tubo de retorno → tanque de agua

El tanque recibe agua continuamente desde el lado de retorno y eventualmente se desborda.

10Cómo identificar un problema de cruce de agua fría

Un síntoma útil es:

El tanque de agua está desbordado, pero el agua entrante entra por el tubo de retorno en lugar de la entrada de agua de maquillaje normal.

Otra pista puede ser la temperatura anormal del agua de regreso.

Si la temperatura del agua de retorno sigue siendo inusualmente baja, el agua fría puede estar entrando en el sistema de circulación de agua caliente en algún lugar del edificio.

Los técnicos deben inspeccionar:

• Conexiones de agua caliente/fría
• Valvas de mezcla
• Conexiones eléctricas de los calentadores de agua
• Tubo de agua de retorno
• Las válvulas de retención
• Las válvulas de aislamiento

Este tipo de falla es particularmente común en sistemas que han sido modificados varias veces o que contienen múltiples fuentes de agua caliente.

11Ejemplo del mundo real: Sistema de agua caliente del hotel

Considere un hotel con más de 50 habitaciones.

Durante la temporada alta turística, la ocupación puede alcanzar casi el 100%, por lo que el edificio requiere una gran capacidad de almacenamiento de agua caliente.

Sin embargo, durante la temporada baja, la ocupación puede disminuir significativamente.

Para reducir el consumo de energía, a veces se puede apagar el sistema de bomba de calor mientras los calentadores de agua eléctricos individuales permanecen disponibles en las habitaciones de invitados.

Si la instalación permite que el agua fría pase a través de un circuito eléctrico del calentador de agua a la red de agua caliente común, el agua fría puede llegar eventualmente al tubo de retorno.

El flujo puede ser:

Agua fría → Circuito eléctrico del calentador de agua → Tubo de agua caliente → Línea de retorno → Tanque de almacenamiento

El resultado:

El tanque de agua sigue recibiendo agua y eventualmente se desborda.

En esta situación, la sustitución del sensor de nivel de agua o el controlador de la bomba de calor no resolverá el problema.

El verdadero problema es elconexión hidráulica entre las redes de agua fría y caliente.

Es por ello que la solución de problemas debe tener en cuenta todo el sistema, no sólo la propia bomba de calor.

12Situación dos: no hay desbordamiento cuando se apaga, pero el desbordamiento ocurre después de encendido

Ahora considere la situación opuesta.

Cuando la bomba de calor esté apagada:

No se produce ningún desbordamiento.

Después de restablecer la energía:

El tanque comienza a llenarse continuamente y eventualmente se desborda.

Esto sugiere fuertemente un problema de control eléctrico o detección de nivel de agua.

Las causas comunes incluyen:

• Escalado del sensor de nivel de agua alto
• Fallo del cableado del sensor de nivel de agua
• Indicación incorrecta del nivel del agua
• Fallo del relé a nivel de agua
• Problema de salida del control de PCB

13Revisa el sensor de nivel de agua.

El controlador se basa en sensores de nivel de agua para determinar si el tanque necesita agua adicional.

Cuando el depósito alcanza el nivel de agua elevado, el sensor debe indicar al controlador:

El tanque está lleno.

Si esta señal es incorrecta, el controlador puede continuar activando la válvula de agua de maquillaje.

El resultado es:

El tanque está lleno → El controlador detecta agua baja → La válvula del solenoide permanece abierta → El tanque se desborda

14. Escalado del sensor de nivel de agua

En las zonas con agua dura, los depósitos minerales pueden acumularse alrededor de las sondas de nivel de agua.

La escala puede interferir con la conductividad eléctrica o la precisión del sensor.

Por consiguiente, el controlador puede recibir una señal incorrecta del nivel del agua.

Los síntomas típicos incluyen:

• El tanque está físicamente lleno.
• El controlador muestra un nivel de agua más bajo
• La válvula de maquillaje sigue con energía
• El tanque continúa llenándose.

Inspección:

Compruebe las sondas de nivel de agua para:

• Escala
• Corrosión
• Contaminación
• Los terminales sueltos

Limpiar o reemplazar el sensor cuando sea necesario.

15. Falta de cableado del sensor de nivel de agua

A veces el sensor en sí funciona correctamente, pero la señal no puede llegar al controlador.

Posibles problemas:

• Cables rotos
• Terminal suelto
• Conector corroído
• Cables de señal de alto nivel dañados

Si se interrumpe la señal de alto nivel de agua, el controlador podrá interpretar la condición como:

El nivel del agua es muy bajo.

Luego continúa suministrando energía a la válvula de solenoide de agua maquillaje.

Esto causa un llenado continuo y finalmente un desbordamiento.

16Revisa el relé de nivel de agua y el PCB principal.

En caso de:

• El sensor de nivel de agua es normal.
• El cableado es normal.
• La válvula de solenoide funciona mecánicamente
• La presión del agua es normal.

El siguiente paso es inspeccionar el sistema de control eléctrico.

Las posibles fallas incluyen:

Fallo del relé de nivel de agua

Un relé puede permanecer con energía incluso después de que el controlador debe detener el comando de recarga.

Fallo de la salida principal de PCB

El PCB puede emitir continuamente una señal de recarga debido a:

• Fallo del componente
• Error de procesamiento de la señal
• Fallo del circuito de salida

En estas situaciones, se requiere un diagnóstico eléctrico profesional.

17. Diagrama de flujo de solución rápida de problemas

Para los instaladores y técnicos de servicio, la siguiente secuencia puede ahorrar mucho tiempo.

Paso 1 Apague la bomba de calor

Observe si el agua continúa entrando en el tanque.

Paso 2: Si todavía se desborda

Centrarse en el sistema hidráulico:

Válvula manual → Válvula flotante → Presión del agua → Válvula de maquillaje → Válvula de retorno → Cruce de agua caliente/fría

Paso 3 Si el desbordamiento se detiene

Concentrarse en el sistema eléctrico:

Sensor de nivel de agua → Cableado del sensor → Relé → Controlador/PCB

Paso 4 Identificar el punto de entrada real del agua

Determinar si el agua entra a través de:

Línea de maquillaje de agua fría

o bien

Línea de agua de retorno

Esto es especialmente importante en los proyectos comerciales de agua caliente.

18Por qué no debe reemplazar primero el PCB

Uno de los errores más comunes en la solución de problemas es reemplazar componentes eléctricos demasiado pronto.

Por ejemplo:

El depósito de agua se desborda → Asumir falla del sensor → Reemplazar el sensor → El problema persiste → Reemplazar el PCB → El problema persiste

La causa real puede ser simplemente:

• Una válvula de solenoide atascada
• Presión de agua excesiva
• Una válvula de mezcla fallida
• Cruce de agua fría
• Conexión incorrecta de la tubería

Un mejor enfoque es diagnosticar el sistema basado en el comportamiento físico.

La primera pregunta siempre debe ser:

¿El tanque sigue desbordando cuando la bomba de calor está completamente apagada?

Esa respuesta determina la dirección de la próxima inspección.

19Cómo prevenir los problemas de desbordamiento del tanque de agua

Un buen diseño del sistema puede prevenir muchos de estos fallos.

Instalaciones junto al agua

✔ Instale las válvulas eléctricas Y antes de las válvulas electrónicas importantes
✔ Mantenga la presión adecuada del agua de entrada
✔ Utilice válvulas de retención adecuadas cuando sea necesario
✔ Evite conexiones cruzadas incorrectas de agua caliente/fría
✔ Diseñar correctamente el circuito de retorno de agua

Sistema eléctrico y de control

✔ Instale correctamente las sondas de nivel del agua
✔ Protege las terminales de los sensores de la corrosión
✔ Verifique las señales de nivel del agua durante la puesta en marcha
✔ Prueba las funciones de llenado y apagado automáticos

Mantenimiento de rutina

✔ Los filtros de Y limpios
✔ Inspeccione las válvulas electrónicas
✔ Retire la escama de las sondas de nivel de agua
✔ Compruebe el movimiento de la válvula de flotación
✔ Controlar la temperatura anormal del agua de retorno
✔ Inspeccione las válvulas de mezcla en los sistemas centralizados de agua caliente

20Preguntas frecuentes

¿Por qué mi tanque de agua de la bomba de calor sigue desbordando?

Las causas más comunes incluyen una válvula de flotación atascada, presión excesiva en la entrada, una válvula de solenoide de maquillaje de agua que no puede cerrarse, detección incorrecta del nivel del agua,o agua que entra a través de la línea de retorno.

¿Por qué el tanque de agua se desborda incluso cuando la bomba de calor está apagada?

Si el desbordamiento continúa con la energía desconectada, el problema suele ser mecánico o hidráulico en lugar de electrónico.

Compruebe la válvula de llenado manual, la válvula de flotación, la presión del agua, la válvula de solenoide de maquillaje y el circuito de retorno del agua.

¿Por qué el tanque solo se desborda cuando la bomba de calor está encendida?

Esto suele apuntar hacia el sistema de control automático.

Compruebe el sensor de nivel de agua, el cableado del sensor, el relé de nivel de agua y la salida de PCB.

¿Puede una válvula de mezcla defectuosa hacer que un tanque de agua caliente se desborde?

- Sí, es cierto.

En los sistemas centralizados de agua caliente, una válvula de mezcla defectuosa o incorrectamente conectada puede permitir que el agua fría entre en el circuito de agua caliente.

Esa agua puede viajar a través de la línea de retorno y entrar continuamente en el tanque de almacenamiento.

¿Puede la alta presión de agua hacer que el tanque se desborde?

- Sí, es cierto.

La presión excesiva en la entrada puede impedir que ciertas válvulas se cierren correctamente, lo que resulta en un flujo continuo de agua.

Verifique siempre que la presión de suministro de agua se encuentre dentro del rango de funcionamiento permitido de los componentes del sistema.

Conclusión

Cuando el depósito de agua de una bomba de calor de fuente de aire se desborda, no asuma inmediatamente que el controlador o el sensor de nivel del agua está defectuoso.

El problema puede originarse ya sea en elsistema hidráulico o sistema de control eléctrico.

Una secuencia práctica de solución de problemas es:

Prueba de apagado → Identificación del punto de entrada del agua → Verificación de las válvulas y la presión → Verificación de la detección del nivel del agua → Verificación del relé y del PCB

Y recuerda una regla particularmente importante:

Si el depósito continúa desbordándose después de que la bomba de calor esté completamente apagada, investigue primero el sistema hidráulico.

Para los proyectos comerciales de agua caliente con bomba de calor, los técnicos también deben considerar la red de tuberías completa del edificio porque una válvula de mezcla fallida, una conexión incorrecta de tuberías,o cruce de agua fría puede crear síntomas que parecen ser un fallo de la bomba de calor.

Una buena solución de problemas no consiste en reemplazar los componentes uno por uno.

Se trata de identificar la causa real antes de tomar medidas.