Cómo Funcionan Las Duchas Eléctricas Y Duchas Mezcladoras

Las duchas eléctricas le ayudarán a ahorrar agua caliente, tiene que saber que con una ducha ayuda a reducir sus facturas de energía y es algo simple que puede hacer para combatir el calentamiento global. ¿Suena bien? Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan las duchas! Hay dos controles para ajustar la temperatura. El dial superior ajusta la temperatura ampliamente como alta, media o baja. Una vez que haya ajustado la temperatura de manera aproximada, el dial inferior le permite ajustar con precisión para obtener el agua exactamente tan caliente como desee.

¿ Cómo funcionan las duchas eléctricas ?¿ Cómo funcionan las duchas eléctricas ?

Las duchas eléctricas superan este problema calentando agua fría con electricidad. Nunca se les acaba el agua caliente, por lo que son una gran solución si hay mucha gente en su casa a la que le gusta ducharse una tras otra.

Las duchas eléctricas funcionan de manera muy similar a otros electrodomésticos que se calientan, incluyendo tostadoras eléctricas y secadores de pelo. Envían una corriente eléctrica a través de un trozo de metal llamado elemento calefactor. Esto tiene una resistencia moderada, por lo que se calienta mucho cuando la electricidad se mueve a través de él. El agua fría fluye a través del elemento, recogiendo el calor y saliendo a través de la boquilla donde usted está parado.

Usted probablemente sabe que el agua y la electricidad suelen ser una combinación muy peligrosa, pero las duchas eléctricas son perfectamente seguras si están bien ajustadas. Esto se debe a que un elemento calefactor es una unidad completamente sellada. La corriente eléctrica fluye a través del elemento, pero no de tal manera que pueda provocar una descarga eléctrica. Ninguna electricidad entra en contacto con el agua que te toca.

¿Cómo funcionan las duchas mezcladoras?¿Cómo funcionan las duchas mezcladoras?

Las duchas más sencillas se denominan duchas mezcladoras y, como su nombre indica, funcionan mezclando agua caliente y fría de tuberías separadas para obtener agua caliente cuya temperatura se encuentra en algún punto intermedio. La forma más básica de la ducha mezcladora es un tubo de goma en forma de Y que se coloca sobre los grifos de agua caliente (grifos) de una bañera. Al ajustar las llaves, usted crea un solo chorro de agua a la temperatura exacta que desea.

El problema con las duchas mezcladoras como ésta es que la temperatura es difícil de controlar. Si alguien enciende un grifo frío o tira de la cadena de un inodoro en otra parte de su casa, el suministro de agua fría se reduce repentinamente. Esto significa que hay proporcionalmente más agua caliente entrando a través de su ducha y, si el agua está demasiado caliente, podría quemarse. Lo contrario sucederá si alguien enciende un grifo caliente, ¡de repente la ducha se vuelve fría!

Las duchas mezcladoras que están conectadas a la pared superan este problema usando termostatos incorporados. Ajustan constantemente la temperatura del agua mezclada para asegurarse de que no esté hervido como una langosta o congelado como un pingüino por agua que está alternativamente demasiado caliente o demasiado fría. La mayoría de las duchas mezcladoras también tienen cortes de seguridad que evitan que el agua suba a niveles peligrosamente altos, lo cual es una buena noticia si las usan personas mayores frágiles o niños pequeños.

Pero todavía hay un problema básico con las duchas mezcladoras: típicamente escurren agua caliente de un tanque. Una vez que el tanque está vacío, no hay más agua caliente y tienes que esperar a que el tanque se llene antes de poder ducharte de nuevo.

Una unidad de ducha de mezclador controlada termostáticamente que muestra las tuberías de agua fría y caliente y el mando a distancia El elemento termostático de cera que regula la temperatura del agua en una ducha de mezclador

1) Una típica ducha mezcladora termostática

El agua caliente y el agua fría fluyen a través de las dos tuberías de la pared (arriba), se mezclan en la unidad de válvulas en el centro y fluyen a través de la manguera rizada en la base, que se conecta a la ducha. Se trata de una ducha muy sencilla: basta con girar el mando para poner el agua en frío y, a continuación, seguir girándola en el sentido de las agujas del reloj para calentar el agua tanto como se desee.

 2) Sin embargo, desarmarlo es un poco más complejo

El componente mágico es ese pequeño cilindro negro en el centro, que es un termostato de cera. Contiene una cápsula sellada de cera que se expande o contrae, abriendo y cerrando la válvula de agua caliente y manteniendo así constante la temperatura total del agua mezclada.

Control termostático de las duchas eléctricas

Puede ajustar la temperatura de una ducha eléctrica girando un botón giratorio, que normalmente está marcado con una escala que va del azul (para el frío) al rojo (para el calor). En las duchas eléctricas básicas, este regulador simplemente ajusta el caudal para que pase más o menos agua por el elemento calefactor, haciendo que el agua que sale del cabezal de la ducha sea más fría o más caliente.

En mejores duchas, válvulas de equilibrio de presión, un tanque mezclador de agua incorporado (que ayuda a evitar cambios repentinos de temperatura al girar el dial) y varios termostatos y sensores de flujo mantienen la temperatura y la presión del agua lo más segura y constante posible. Eso es mucho pedir, porque el agua que alimenta una ducha eléctrica es mucho más variable en temperatura y presión de lo que se podría pensar. En invierno, la temperatura puede descender hasta unos pocos grados centígrados, mientras que en verano es muy probable que sea diez grados más cálida.

Es un verdadero desafío para una ducha mantener una tasa de flujo de agua decente y una temperatura del agua constante durante todo el año. (Eso, por cierto, explica por qué, aunque nunca cambie el control de temperatura de su ducha, el agua que sale de la manguera puede sentirse más caliente o más fría que la última vez que se duchó.

 Duchas de agua calienteDuchas de agua caliente

Para que una ducha eléctrica funcione de manera eficaz, se necesita un suministro de agua fría con una presión de agua razonablemente alta, ya que la unidad de calefacción de la ducha reducirá la presión del agua a medida que fluye a través de ella. Si no tiene suficiente presión de agua para una ducha eléctrica común, la solución es instalar una ducha eléctrica.

Absorbe y calienta el agua fría como una ducha eléctrica normal, pero también utiliza una bomba eléctrica para aumentar la presión del agua, de modo que sale de la boquilla con mayor fuerza y a mayor velocidad. Si el ahorro de agua y energía es importante, tenga en cuenta que las duchas eléctricas usan de 3 a 5 veces más que las duchas normales. Esto significa que una larga ducha de agua caliente puede costarle tanto como una generosa bañera llena de agua caliente!

Esquema de funcionamiento de las duchas eléctricas

Una ducha eléctrica típica es como una versión más sofisticada de una ducha mezcladora, en la que el agua caliente se calienta instantáneamente por medio de un elemento calefactor pero aún así se mezcla con agua fría para obtener la temperatura final del agua que usted prefiera. ¿Cómo funciona el sistema? ¡Así!

  • Pulsar o girar el interruptor ON.
  • Esto hace funcionar un solenoide (interruptor electromagnético) que abre una válvula en la tubería de entrada de agua.
  • Con la válvula abierta, el agua fría presurizada fluye a la ducha desde el suministro doméstico normal.
  • Parte del agua fluye a un pequeño tanque calentador de plástico (de unos 0,25 litros de capacidad). El tanque actúa como un depósito de agua caliente, ayudando a asegurar tanto un flujo constante de agua caliente como una temperatura mucho más estable. También ayuda a nivelar los “sobreimpulsos” y “subimpulsos” temporales de la temperatura que se producen cuando se gira repentinamente el dial de temperatura hacia arriba o hacia abajo.
  • Los potentes elementos calefactores que se encuentran en el interior del depósito (a veces de hasta 10,8 kW, aproximadamente cinco veces la potencia de un hervidor eléctrico) calientan instantáneamente el agua fría. El agua se calienta mucho más rápido que en una tetera porque usted tiene tal vez la mitad o un cuarto de la cantidad en el tanque y cinco veces la potencia a su disposición.
  • De paso, hay una pequeña y práctica trampa de limo en el fondo del tanque para capturar la cal y los escombros, que se puede vaciar quitando una cubierta oculta.
  • El agua caliente del tanque y el agua fría del suministro se encuentran en una válvula mezcladora termostática, similar a las que vimos arriba. El gran dial de temperatura que usted gira controla esta válvula, haciendo el agua más caliente o más fría según lo requiera. El termostato incorporado en la válvula trata de mantener la temperatura constante una vez que la ha ajustado.
  • Un sensor de flujo de presión en la tubería de salida comprueba si hay una presión peligrosamente baja y activa un circuito para apagar la ducha si es necesario.
  • Una tarjeta de circuito electrónico monitorea este sensor y los otros sensores y controles. Las diferentes duchas son más o menos sofisticadas. Algunos son totalmente controlados electrónicamente; otros son totalmente manuales.
  • En la parte inferior del tanque de agua, una válvula de seguridad (a veces llamada dispositivo de liberación de presión o PRD) puede abrirse si la presión del agua es demasiado alta. Si eso sucede, se derrama agua de una pequeña tubería de desagüe.
  • El tanque de agua también contiene un mecanismo de corte térmico. Si el agua se calienta demasiado, un sensor de temperatura en el tanque activa el circuito y el solenoide para cortar el suministro de agua (o a veces sólo el elemento de calefacción) para que no se hierva como una langosta!
  • El agua caliente bombea hacia el cabezal de la ducha, tal y como te gusta.
  • Tubo de entrada de agua fría.
  • Control principal de flujo/temperatura. Cuando la cubierta frontal está en su lugar, el gran dial del termostato azul-rojo (caliente-frío) hace clic en su lugar aquí.
  • Interruptor de encendido/apagado, solenoide y control de temperatura principal (baja-media-alta)
  • Elementos calefactores –  cables conectados a ellos en la parte superior
  • Tanque de calentamiento de agua
  • Tubo de salida conectado a la manguera de la ducha (no se muestra)
  • Como era de esperar, las dos mitades de la caja de plástico están selladas por una junta de goma; cuando encajan entre sí, no puede entrar agua en las partes eléctricas del interior

¿Las duchas ahorran energía en comparación con las bañeras?

  • Gráfico de barras que compara el uso de agua en litros de duchas eléctricas, baños y duchas ordinarias
  • Gráfico: En términos generales, las duchas consumen menos agua y energía que los baños, pero las duchas largas consumen más.

¿Qué cuesta más, una ducha o un baño?

Generalmente, las duchas consumen menos energía porque consumen menos agua, pero todo depende de la ducha y el baño. Si usted tiene una ducha eléctrica moderna con un cabezal de bajo flujo y la usa durante sólo tres o cuatro minutos, será muy eficiente y le ahorrará dinero en comparación con tomar un baño.

Si usted tiene una ducha eléctrica y se para debajo de ella durante 15 minutos, no espere ahorrar mucho, ¡puede que incluso le cueste más! Si tiene una ducha sobre la bañera, la forma más sencilla de comprobar si está ahorrando algo es ducharse con el enchufe en su sitio. En términos generales, si usted usa menos agua, está ahorrando energía y dinero; entre menos agua caliente use, más ahorrará. (Por supuesto, el cálculo cambia un poco si su ducha está usando agua más caliente que su baño, o viceversa).

Si tiene una bañera y una cabina de ducha separadas, es más difícil comparar los costos. Si conoce las matemáticas, puede leer los medidores de electricidad (o gas) antes y después de bañarse y ducharse y calcular el costo usando la diferencia en las lecturas. O puede usar un monitor de energía eléctrica, aunque eso no le ayudará si su bañera o ducha funciona con gas o aceite.

¿Vale la pena comprar duchas ecológicas?

La conservación de la energía dice que las duchas eléctricas no pueden ahorrar energía y proporcionar la misma calidad de lavado.

Las duchas eléctricas utilizan elementos de calefacción que son casi 100 por ciento eficientes, por lo que, en términos generales, la energía calorífica que se obtiene es la misma que la energía eléctrica que se introduce. Esto significa que si quieres ahorrar energía (para ayudar al medio ambiente o ahorrar dinero), también debes ahorrar en la energía que sale, ya sea reduciendo la temperatura, el flujo de agua o el tiempo que pasas en la ducha.

Una de las leyes más básicas (y útiles) de la física, la conservación de la energía, nos dice que no podemos crear o destruir energía: no podemos arrancarla del aire o hacerla desaparecer por completo, sólo convertirla de una forma en otra. Si quieres reducir la cantidad de energía que usas en la ducha (o el dinero que gastas), la conservación de energía nos dice que las únicas maneras de hacerlo son:

  • Use menos agua (en otras palabras, dúchese menos tiempo)
  • Use la misma cantidad de agua pero a una temperatura más baja
  • Utilice un elemento de ducha más eficiente que gaste menos energía. Sin embargo, la mayoría de los elementos de calefacción eléctrica son casi 100 por ciento eficientes, por lo que es poco probable que esto haga mucha diferencia.
  • Utilice un elemento de ducha eléctrico de menor potencia (en vatios). Pero si el elemento consume menos energía (menos energía por segundo), también debe entrar menos energía en el agua cada segundo, por lo que una ducha de menor potencia simplemente hará que el agua se enfríe.
  • Un temporizador de ducha con ventosa

¿Quiere ahorrar agua, energía y dinero en la ducha?

Olvídate de esa costosa ducha ecológica; esto es realmente todo lo que necesitas. Es un “temporizador de huevos” de cuatro minutos en una ventosa. Muchas compañías de agua las regalan gratuitamente; ¡compruebe si la suya lo hace!

¿Y qué hay de los cabezales de ducha ecológicos y de repuesto que dicen ahorrar agua y dinero?

Una vez más, la conservación de la energía nos dice que cualquier ganancia que hagas tiene que perderse en otro lugar. Si su ducha está ahorrando energía, sólo puede hacerlo reduciendo la cantidad de agua que está usando o la temperatura del agua.

No puede darte exactamente la misma calidad de ducha (igual de caliente por el mismo tiempo usando exactamente la misma cantidad de agua) si simultáneamente está ahorrando energía; ¡las leyes de la física simplemente no lo permiten! Las duchas Eco normalmente funcionan reduciendo la cantidad de agua que fluye a través de ellas.

Debido a que tienden a ser bastante caros, es posible que no le ahorren dinero en absoluto, y usted puede lograr exactamente el mismo efecto ya sea bajando el agua en el grifo (las duchas mezcladoras generalmente le permiten hacer eso, pero las duchas eléctricas a menudo no lo hacen), duchándose a una temperatura ligeramente más baja, o duchándose por menos tiempo.

¿Cómo funcionan los cabezales de ducha pulsantes?

Un diagrama simplificado que muestra la turbina y el mecanismo del rotor dentro de un cabezal de ducha pulsante.

  • En una ducha pulsante, la presión del agua entrante:
  • (1) acciona una pequeña turbina
  • (2) que hace girar una rueda
  • (3) Los agujeros en la rueda interrumpen periódicamente el flujo de agua entrante dando pulsos de martilleo del agua saliente
  • (4). Esta es una versión muy simplificada de lo que está sucediendo; para una descripción y diagramas mucho más detallados, consulte los documentos de patente que se enumeran a continuación.

Las duchas de energía son excelentes para los huesos cansados, pero las duchas pulsantes pueden ser aún mejores si desea masajear sus músculos adoloridos al mismo tiempo.

¿Cómo funcionan? Aunque hay varios diseños diferentes, la mayoría depende de la presión del chorro de agua para hacer girar una turbina de agua en miniatura acoplada a una rueda giratoria dentro del cabezal de la ducha. La rueda tiene uno o más agujeros, de modo que interrumpe el flujo de agua de forma intermitente, dando chorros regulares de agua presurizada a través de las boquillas del cabezal de la ducha en lugar de un chorro constante. Es un poco como un aspersor de jardín, donde una leva impulsada por la presión del agua entrante activa y desactiva el flujo saliente.

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