Conversão de caldeira para gás liquefeito: como modificar corretamente o equipamento e realizar a configuração da automação

As caldeiras a gás à venda são projetadas e configuradas para processar gás de rede. Mas como lidar com proprietários de casas particulares que não têm acesso ao sistema de fornecimento de gás natural? Afinal, é necessário viver em condições normais e civilizadas com um sistema de aquecimento funcional agora.

É muito simples – a conversão da caldeira para gás liquefeito permitirá aquecer a casa e a água sanitária usando um conjunto de botijões ou um gasômetro. Para atingir esse objetivo, seu aparelho terá que ser ligeiramente modificado e reconfigurado para outros parâmetros de pressão de combustível. Vamos detalhar como esse trabalho é feito.

Razões e princípios da modificação da caldeira

Desde o início queremos alertar que os trabalhos de reequipamento da caldeira para conversão para outro tipo de combustível devem ser realizados por um técnico da empresa com a qual foi assinado um contrato de fornecimento de gás e manutenção do equipamento.

Porém, todo proprietário deve conhecer a essência e as etapas do processo para ter um controle básico das ações dos prestadores de serviço contratados. E as dúvidas sobre sua competência às vezes são justificadas. Portanto, é melhor acompanhar a execução do procedimento, do qual, aliás, depende a segurança da casa e dos moradores.

Ainda acontece que um representante do serviço de gás não consegue chegar a um local remoto. Nessa situação, o artesão doméstico, é claro, tentará fazer tudo com as próprias mãos. Mas ele próprio será responsável pelo resultado dos esforços de um artesão inexperiente na área de gás, e as garantias do fabricante serão anuladas.

Ao adquirir uma caldeira a gás para uso doméstico, obtemos um aparelho configurado para processar o gás natural. O gasoduto centralizado fornece uma mistura de gases combustíveis, na qual predomina o metano. O gás natural chega aos aparelhos com densidade natural e pressão de 21 mbar.

Gás liquefeito é um nome genérico para a mistura de propano e butano, na qual pode predominar o primeiro ou o segundo componente. Pode conter principalmente butano com uma pequena quantidade de propano ou, inversamente, 99% de propano.

A densidade da mistura liquefeita aumenta 600 vezes. A pressão não aumenta tanto, mas ainda é maior que a do combustível natural, 30-31 mbar.

Para obter gás liquefeito, a pressão do propano e do butano é aumentada aproximadamente 600 vezes. Esse procedimento permite reduzir o volume do combustível e armazená-lo antes do uso no estado liquefeito.

Os tipos de gás em que as caldeiras funcionam são padronizados. São atribuídos códigos que o fabricante indica na documentação técnica. Assim, o consumo de gás natural pela caldeira é indicado pelo código G20. A possibilidade de a caldeira funcionar com mistura liquefeita com predominância de butano é designada por G30, e com mistura com predominância de propano – G31.

Para que o combustível azul desempenhe suas funções importantes, o gás entra na câmara de combustão através dos bicos injetores. Lá, o gás é misturado com o ar pelo queimador nas proporções ideais para o tipo específico de combustível. Portanto, o gás deve ser fornecido ao queimador no volume necessário para uma combustão normal.

A formação normal da mistura é possível com um diâmetro adequado dos bicos injetores. Do tamanho dos orifícios de alimentação depende a quantidade de gás que entrará na câmara de combustão sob uma determinada pressão com um volume específico de ar. É por isso que para misturas liquefeitas e para gás natural são instalados bicos injetores com diferentes seções transversais.

Para fazer a transição para o uso de gás liquefeito, não é necessário reformar completamente o equipamento, muito menos comprar um novo aparelho. Basta trocar apenas os bicos injetores ou o coletor (rampa) com os bicos injetores.

Observe que a seção transversal dos bicos injetores é determinada não apenas pelo tipo de gás, mas também pela potência da própria caldeira. Para informação, para o funcionamento de um aparelho de 10 kW no modo operacional máximo, são necessários 1,2 m³/h de gás natural e 0,86 kg/h de mistura liquefeita de qualquer tipo.

Quanto mais potente for o equipamento, mais combustível é necessário para seu funcionamento. Maior deve ser o tamanho dos bicos que permitem a passagem do combustível azul para a câmara de combustão. Sua seção é calculada com precisão e estritamente regulamentada pelo fabricante, que produz, para a série de caldeiras de determinada potência, queimadores com bicos de diâmetro específico.

Durante a entrada de gás pelo bico, o gás se mistura com a porção de ar necessária para o processo normal de combustão. Ambos os componentes devem ser fornecidos à câmara de combustão em proporções precisamente calculadas.

Então, como fazer a transição para gás liquefeito, se inicialmente não se lembrou de comprar uma caldeira para gás liquefeito? Corretamente, substitua o coletor completo com todo o conjunto de bicos, ou apenas os bicos, mantendo o coletor no lugar. A segunda opção não é possível em todas as caldeiras.

Além da substituição dos dispositivos de alimentação de gás liquefeito, também será necessário reconfigurar o queimador da caldeira a gás com controle eletrônico. Isso é necessário para fornecer ar suficiente para o processo de combustão contínua. As novas configurações também garantirão a interrupção do fornecimento de gás em caso de situação de risco.

Também será necessário instalar um redutor, destinado a regular a pressão do combustível gasoso. Ao redutor de gás pode-se conectar um ou um grupo de cilindros. Pode ser necessário trocar a válvula de gás, se houver necessidade.

Para conectar a caldeira aos cilindros ou ao gasoduto, é necessário ajustar o redutor ao valor operacional de pressão do gás. Às vezes, também é necessário trocar a válvula de gás na caldeira, se ela não for adequada para fornecer gás na pressão necessária.

Em qualquer situação, antes de contratar um profissional para converter uma caldeira a gás de parede ou de piso para combustível liquefeito, é aconselhável consultar o serviço de gás que supervisiona seu equipamento e o fornecimento de gás para seu local.

Lá, eles indicarão quais dispositivos devem ser adquiridos para a conversão. Calcularão o custo total da modernização, incluindo o pagamento do técnico.

Etapas da adaptação da caldeira Baxi

Para obter uma compreensão completa e abrangente de como adaptar a caldeira para funcionar com gás de cilindro, vamos examinar o exemplo de conversão de um aparelho de parede de dois circuitos da marca Baxi.

Procedimento de substituição dos bicos injetores

Na maioria das caldeiras com o logotipo Baxi, não é necessário substituir totalmente o queimador, basta trocar os bicos. Para isso, é necessário adquiri-los antecipadamente, com base na potência do aparelho e no tipo de gás. No exemplo em questão, para a transição para o combustível G31, serão necessários bicos com diâmetro de 0,77 mm.

O preço do conjunto de bicos injetores para essas caldeiras é de aproximadamente 25 €. O conjunto, fabricado para vários modelos semelhantes de caldeiras, contém 17 peças e uma mola. Será necessário trocar 15 bicos injetores; 2 de reserva serão úteis em caso de ações malsucedidas.

E agiremos da seguinte forma:

• Desconecte da alimentação os dispositivos dependentes de energia da caldeira. Desligue a unidade e feche as válvulas nos tubos que fornecem gás e água diretamente para a unidade.
• Remova o painel frontal da caldeira e, em seguida, separe a tela da câmara de combustão fechada localizada atrás dele.
• Desenrosque os parafusos que seguram a tampa da câmara de combustão fechada. Ela está localizada logo atrás da tela.
• Desconecte os fios dos dois eletrodos: um – do controle de chama, o segundo – do sistema de ignição.
• Remova o queimador. Para retirá-lo, desparafuse os dois parafusos de cabeça Phillips que seguram o dispositivo. Eles estão à direita e à esquerda, fixando o queimador na rampa.
• Desenrosque os bicos injetores com uma catraca, sem desmontar ou remover a rampa. Não use alicates nesta tarefa. Eles podem deformar os bicos injetores com facilidade. Os bicos são finos e extremamente precisos; não vale a pena danificá-los – eles ainda podem ser úteis.
• No lugar dos bicos desenroscados, instale novos dispositivos projetados para fornecimento de gás liquefeito e conecte os eletrodos para o sistema de ignição e controle de chama.
• Coloque o queimador de volta em seu lugar. As guias indicarão sua posição.

Com a instalação do queimador, todos os procedimentos de conversão estão concluídos. Resta montar as peças anteriormente separadas da unidade e fixar a tampa, a tela com o painel externo na ordem inversa à desmontagem.

Após a conversão, todos os dispositivos desconectados e peças desmontadas da caldeira a gás são instalados em seus lugares na ordem inversa.

Mas isso não é tudo; pela frente está o trabalho mais sério e delicado – a regulagem.

Processo de ajuste da pressão “com métodos caseiros”

Esta etapa muitas vezes é acessível apenas a representantes do serviço de gás. Afinal, nem todo artesão doméstico possui um manômetro que reconhece leituras de pressão na faixa de 3 a 40 milibares. Comprar um medidor para um trabalho único não é muito sensato; é mais fácil contratar os serviços de um profissional que tenha esse instrumento em seu arsenal.

Mas os inventores domésticos encontraram uma maneira de medir a pressão do gás no sistema. Conseguiram também escolher um aparelho capaz de exibir corretamente a pressão atmosférica. Não vai acreditar, é um medidor de pressão arterial comum, que certamente a geração mais velha da sua família tem em casa.

Além disso, não importa se você tem um medidor de pressão arterial analógico ou digital. Ambas as opções são adequadas. A maioria deles reage muito bem a variações de 3 mbar (ou seja, em milibares).

A única desvantagem é que nem todos os aparelhos possuem uma escala correspondente com divisões em mbar. Mas têm uma escala com divisões em mm de mercúrio, e na internet há programas suficientes que convertem todas as unidades físicas comparáveis.

Vamos fazer, para nossa conveniência, uma tabela de conversão de unidades de medida e, em seguida, começar corajosamente a reconfigurar a automação da caldeira para funcionar com mistura de gases liquefeitos.

Para configurar a caldeira para funcionar com gás liquefeito usando um medidor de pressão arterial, será útil uma tabela com valores de pressão em diferentes unidades de medida.

No exemplo proposto para análise, na entrada do equipamento a pressão deve ser de 37 mbar. Os limites de pressão para o funcionamento do queimador são definidos em 4,9 mbar no mínimo e 29,4 mbar no máximo.

Precisamos primeiro reajustar a pressão antes da entrada na caldeira a gás mural. Tudo foi calculado para o uso de gás de rede, que chega com pressão de 27-28 mbar. Agora ajustamos o redutor do reservatório de gás ou do conjunto de botijões para os 37 mbar necessários.

O ajuste é feito na seguinte ordem:

• Remova o conector inferior da válvula de gás, basicamente libere o ponto de entrada do gás no sistema para ajustar a pressão dinâmica.
• Conecte o medidor de pressão arterial. O medidor digital é simplesmente desconectado do sistema de leitura das medições do medidor e, em seguida, conectado ao ponto de entrada de gás com uma mangueira estreita; o analógico é conectado diretamente com a mangueira da pera.
• Ajuste a pressão para os parâmetros necessários, lembrando que o aparelho mostrará mm de mercúrio. Portanto, precisamos ajustar para 27,7 mm.

Observe que o medidor de pressão arterial analógico é muito mais conveniente nesse processo. A superprecisão que o sistema eletrônico tenta demonstrar não é necessária aqui. Além disso, com o aparelho analógico, que funciona sem 'agitação' desnecessária, é mais fácil captar décimos.

A pressão máxima da caldeira a gás Baxi é ajustada com esta porca. Girando-a no sentido horário, o valor aumenta; no sentido anti-horário, diminui.

Em seguida, passamos a reajustar a pressão do gás que entra diretamente no queimador:

• Desrosqueie o conector superior da válvula de gás. Conecte o medidor de pressão arterial ao orifício liberado.
• Ligue a caldeira de modo que ela funcione com as configurações máximas para as características de água quente e fluido térmico.
• Ajuste os limites superior e inferior para aquecimento do fluido térmico e água sanitária, girando a porca de ajuste para a esquerda e para a direita.

Gire a porca de ajuste cuidadosamente em torno do seu próprio eixo. Gire-a no sentido horário para aumentar, no sentido anti-horário para diminuir. Use uma catraca com soquete. Proceda até que os valores coincidam com os indicadores convertidos em mm de mercúrio: 22 mm para o limite superior, 3,7 mm – para o limite inferior.

As décimas são determinadas na escala literalmente 'a olho'. Para definir 3,7 mm, encontre aproximadamente o meio entre 3 e 4 e, em seguida, desloque ligeiramente a leitura para 4. Bem, pode-se dizer que está ajustado.

Agora aperte o conector e monte a caldeira, depois ligue e verifique seu funcionamento. O erro do ajuste realizado no exemplo não excedeu 1%, o que é realmente excelente para uma execução caseira.

Da mesma forma, todos os trabalhos de reequipamento e reajuste são realizados em muitas unidades de parede de circuito duplo. Tais dispositivos incluem os produtos da empresa Airfel, por exemplo, os modelos Digifel e Digifel DUO.

Passos da modificação com substituição do queimador

A construção de algumas caldeiras é tal que não faz sentido remover os injetores individualmente. Para elas, os fabricantes produzem módulos projetados para gás liquefeito. É fácil trocar o módulo do queimador, por exemplo, na caldeira Navien Deluxe.

Todo o trabalho consiste em substituir o coletor com injetores por um dispositivo exatamente igual, mas com orifícios de tamanho diferente. O fato de ser fabricado de fábrica é uma vantagem inegável, garantindo a estanqueidade dos canais de gás. Não será necessário duvidar de sua operação segura no futuro.

Os trabalhos de reequipamento e reajuste neste caso são realizados da seguinte forma:

• Desconecte a unidade da alimentação elétrica e feche a válvula no tubo de fornecimento de gás.
• Remova o painel frontal do corpo da caldeira.
• Desconecte os eletrodos conectados ao sistema de ignição.
• Remova o tubo de fornecimento de gás localizado dentro da caldeira, desapertando previamente os 4 parafusos que o fixam.
• Remova a tampa instalada na câmara de combustão fechada. Para isso, desaperte 11 parafusos.
• Remova o sensor de proteção contra superaquecimento juntamente com o suporte designado para ele.
• Extraia o coletor juntamente com os bicos injetores fixados nele. Para removê-lo, desaperte os dois parafusos localizados à direita e à esquerda do dispositivo.
• Instale o anel de vedação no novo coletor a ser instalado, que sela a entrada do tubo de gás. Monte o novo coletor em seu local designado e fixe-o com os parafusos.
• Desloque o microinterruptor, o quinto de baixo para cima, para a direita. Assim, reconfiguramos o aparelho para funcionar com gás liquefeito.

Após essas simples manipulações, monte a caldeira seguindo a ordem inversa. Da mesma forma, é feita a conversão e reconfiguração da maioria das caldeiras a gás de piso, especialmente se forem do tipo condensação. Este modelo de caldeira geralmente já é projetado para possibilitar a conversão.

A seguinte seleção de fotos ajudará a visualizar o procedimento de substituição do coletor com bicos injetores de gás e a configuração da caldeira:

Agora, resta apenas substituir o coletor e configurar o aparelho a gás para funcionar com botijões ou tanque de gás:

No entanto, deve-se saber que ambos os métodos de conversão descritos acima não são implementados em todos os modelos de unidades. Existem caldeiras que nem vale a pena tentar converter para gás liquefeito, especialmente as unidades fabricadas há muito tempo.

Em qualquer caso, antes de planejar a conversão e adaptação, é necessário consultar os representantes da empresa que realizou a primeira inicialização para saber se é possível realizar tal projeto. Vale também estudar o manual do equipamento de processamento de gás e as recomendações do fabricante. Normalmente, essa possibilidade é especificada.

Recomendações de segurança técnica

A conversão da caldeira e sua reconfiguração para o consumo de gás liquefeito exige a necessidade de 'reconfigurar' sua atitude em relação ao dispositivo de fornecimento e armazenamento do combustível azul.

É imprescindível lembrar que:

• Os cilindros ou o reservatório de gás, que são recipientes para armazenamento de gás e fornecem combustível ao equipamento doméstico conforme necessário, precisam ser reabastecidos periodicamente.
• Para reabastecer um grupo de cilindros ou o reservatório de gás, é necessário procurar organizações certificadas que possuam equipamentos para medir o peso do gás no cilindro e seu volume real no reservatório.
• O enchimento de reservatórios fechados de gás é feito até 85% do volume útil do recipiente. Essa reserva é necessária em caso de expansão térmica do combustível para evitar uma explosão.

Uma situação não perigosa, mas que exige atenção especial ao reabastecer o combustível azul liquefeito, é o enchimento com líquido de densidade diferente da do líquido anterior. Devido a essa diferença, os restos de gás liquefeito podem não se misturar com a nova porção.

No reservatório, devido à diferença de densidade, forma-se uma espécie de dois setores não conectados, em cada um dos quais circula gás liquefeito. No entanto, na fronteira dos setores, após um curto período, ocorrerá troca de calor por convecção. Após a equalização das temperaturas, as densidades se igualarão e os líquidos poderão se misturar.

O gás liquefeito, assim como o gás canalizado – é um líquido facilmente inflamável e combustível com alta velocidade de propagação de chama. Para evitar situações catastróficas, é necessário seguir rigorosamente as regras de operação e encher os cilindros no máximo até 85%.

Normalmente, esse processo, ou seja, a mistura propriamente dita, é acompanhado por intensa evaporação do gás liquefeito. Para evitar as perdas associadas, devem ser usados dispositivos de mistura durante o enchimento. Mas é melhor escolher um método que permita excluir o fenômeno descrito acima.

O reabastecimento de cilindros e do reservatório com combustível azul, em geral, é um processo que exige atenção redobrada, caso contrário, os problemas podem ser muito sérios e até catastróficos. Um problema significativo é a rápida propagação e evaporação da mistura de gás liquefeito.

Se as regras de operação segura do equipamento que consome gás não forem violadas, o metano de linha raramente explode. Isso acontece apenas em vazamentos significativos, se o estado técnico do gás no ambiente mudar abruptamente. Por exemplo, em uma cozinha com sinais claros de vazamento, em vez da ventilação obrigatória, acendem a luz.

O gás liquefeito, ao expandir-se em um recipiente fechado devido ao aquecimento externo, certamente explode se não houver espaço suficiente deixado no reservatório para sua expansão. O combustível azul queima de forma extremamente intensa. Como o gás é rapidamente absorvido pela atmosfera, a zona de combustão se expande em alta velocidade.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo a seguir apresentará a organização do aquecimento com gás liquefeito e o procedimento para converter a caldeira para seu consumo:

Tanto os artesãos domésticos independentes quanto os clientes dos serviços dos trabalhadores do gás precisam conhecer a essência técnica e tecnológica da conversão da caldeira para o consumo da mistura de gás no estado liquefeito.

Deve-se lembrar que a segunda opção é preferível, pois o gás é explosivo, tóxico e inflamável. Além disso, com interferência externa, a garantia do equipamento é considerada inválida.