¿Por qué los escapes de los calentadores de agua a gas tienen un espacio de aire antes de la chimenea?

Este es un desviador de tiro.

Si el calentador estuviera conectado directamente a la chimenea, el gas de combustión caliente subiría y crearía una corriente de aire en el calentador. Si bien eso es algo bueno, la cantidad de tiro dependería de la configuración particular de la chimenea en esa instalación, entre otras cosas.

Un tiro excesivo puede causar problemas, como que una chimenea alta extraiga demasiado aire a través del calentador, lo que conduciría a una combustión diluida que provocaría una menor eficiencia. En casos extremos, podría incluso apagar la llama.

El entrehierro evita tales problemas, porque la presión en la salida del calentador solo depende del calentador mismo y es independiente de la configuración particular de la chimenea. Siempre que la chimenea sea al menos un par de veces más grande de lo que debe ser, el sistema encontrará un equilibrio natural, donde la cantidad de aire aspirado aumenta hasta que la caída de presión por fricción coincida con el tiro de flotación de la chimenea.

También permite una corriente descendente ocasional, que podría ocurrir si una ráfaga de viento golpea la chimenea. Sí, habría una pequeña bocanada de productos de combustión en la habitación, pero un calentador de combustión limpia no emite mucho o nada de CO, y eso es mejor que apagar la llama.

https://www.rinnai-uk.co.uk/hotechnology/system-design-considerations/flueing/

La cantidad real de aire de combustión, es decir, el aire que pasa por el quemador para proporcionar oxígeno y salir con menos oxígeno pero más CO2 y posiblemente otros subproductos de la combustión , es muy pequeña. El espacio permite que entre aire adicional y el aire combinado, si los conductos están diseñados e instalados correctamente, fluye a través de los conductos y sale de la casa.

Si no tuviera el espacio, la cantidad de aire que fluye naturalmente a menudo sería demasiado pequeña para fluir a una velocidad decente y, en cambio, sería más probable que se asentara en los conductos. Difícil de explicar, pero simplemente no funcionaría bien.

Algunos puntos adicionales:

• El CO2 no es el mayor enemigo, el CO (monóxido de carbono) sí lo es.

  Sí, si tienes demasiado CO2 tendrás problemas (piensa en el Apolo 13). Pero cualquier casa, incluso sin ningún equipo de combustión, necesita obtener aire de reposición con más oxígeno para compensar el CO2 producido por las personas. Pero el CO es increíblemente peligroso e incluso los niveles bajos pueden causar problemas. El CO se produce principalmente por una combustión incompleta que puede ocurrir fácilmente en cualquier equipo de combustión si el flujo de aire es demasiado bajo o si hay impurezas en el combustible o si un quemador está obstruido o muchos otros problemas. Por lo tanto, debe tener detectores de CO cerca de cualquier área con equipos de combustión.

• La temperatura de la salida es en realidad un problema diferente de lo que solía ser.

  Solía ​​ser que los hornos y los calentadores de agua eran relativamente ineficientes y el escape estaría caliente y querrías asegurarte de que todo saliera para no quemar tu casa. Pero como hacía calor y el aire caliente sube, eso fue fácil de hacer.

Ahora los hornos y los calentadores de agua son tan eficientes que existe un problema diferente: ¡el aire de escape, del que aún desea deshacerse debido al CO2 y otros problemas potenciales, está demasiado frío ! Así que no sube tan bien por sí solo. Eso impone muchas más reglas sobre cómo ventilar el escape, en la medida en que en los viejos tiempos reemplazaba un horno o calentador de agua y reutilizaba casi todos los conductos de escape, ahora a menudo hay mucho trabajo involucrado . . Pero yo divago.

manassehkatz cubrió mucho , pero la respuesta simple es un flujo de aire constante

El tiro cambiará en la chimenea a medida que los conductos de escape se dirijan hacia ella, especialmente cuando se pasa de aire frío a caliente. Se coloca una campana extractora sobre la parte más superior del horno de gas para aspirar aire hacia la chimenea y hace posible aspirar más o menos aire a través de la chimenea según sea necesario para crear un flujo constante.

Esto hace posible que el quemador disfrute de un flujo de aire constante sin ráfagas de viento ni picos o descensos repentinos de temperatura. El aire caliente, si no pasa a través de una campana extractora, crearía un fuerte flujo de aire a través de los quemadores.

Una campana extractora enfría el aire a medida que lo liberan los quemadores desde 500 °F (260 °C) hasta entre 300 °F y 350 °F (150 °C - 180 °C). Sin embargo, el enfriamiento debe calibrarse cuidadosamente para evitar la acumulación de condensación en la chimenea, un problema que ocurre cuando la temperatura es demasiado baja.