¿Cómo funciona el sistema de calefacción en un avión? (Heating System)

Hay muchos tipos diferentes de sistemas de calefacción para aviones que están disponibles dependiendo del tipo de avión. Independientemente del tipo o de las características de seguridad que los acompañan, siempre es importante consultar el manual específico del operador de la aeronave y adquirir conocimientos sobre el sistema de calefacción. Cada uno tiene diferentes criterios de reparación e inspección que deben seguirse con precisión. 

Calentadores de combustible (Fuel Fired Heaters)

Un calefactor de combustible es un pequeño dispositivo de calefacción montado o portátil. El combustible llega al calefactor por medio de una tubería desde un depósito de combustible, o se conecta al sistema de combustible de la aeronave. Un ventilador introduce aire en la cámara de combustión y una bujía o dispositivo de encendido enciende la mezcla de combustible y aire. Un interruptor de seguridad incorporado impide que el combustible fluya a menos que el ventilador esté funcionando. 

Fuera de la cámara de combustión, un segundo tubo de mayor diámetro conduce el aire alrededor de la superficie exterior del tubo de combustión, y un segundo ventilador sopla el aire calentado en la tubería para dirigirlo hacia el interior del avión. La mayoría de los calentadores de gasolina pueden producir entre 5.000 y 50.000 unidades térmicas británicas (BTU) por hora.

Los calentadores de combustible requieren electricidad para funcionar y son compatibles con un sistema eléctrico de aeronaves de 12 y 24 voltios. El calentador requiere un mantenimiento rutinario, como la inspección regular del tubo de combustión y la sustitución del encendedor a intervalos periódicos. 

Debido a que los calentadores de gasolina deben estar ventilados, se debe tener especial cuidado para asegurar que los respiraderos no se filtren al interior de la aeronave. Los subproductos de la combustión incluyen hollín, dióxido de azufre, dióxido de carbono y algo de monóxido de carbono. Un calentador de combustible mal ajustado, alimentado o mal mantenido puede ser peligroso.

Sistemas de calefacción de los gases de escape (Exhaust Heating Systems)

Los sistemas de calefacción de los gases de escape son el tipo más sencillo de sistema de calefacción de aeronaves y se utilizan en la mayoría de las aeronaves ligeras. Los sistemas de calefacción de los gases de escape se utilizan para alejar los gases de escape del motor y del fuselaje y reducir el ruido del motor. Los sistemas de escape también sirven como fuente de calor para la cabina y el carburador.

Cabina

Los riesgos de operar una aeronave con un sistema de calefacción de escape defectuoso incluyen el envenenamiento por monóxido de carbono, una disminución del rendimiento del motor y un mayor potencial de incendio. Debido a estos riesgos, los técnicos deben ser conscientes de la tasa de deterioro del sistema de calefacción de los gases de escape y deben inspeccionar a fondo todas las áreas del sistema de calefacción de los gases de escape para buscar deficiencias dentro y fuera. 

Sistemas de calefacción por combustión (Combustion Heater Systems)

Los calentadores de combustión o los calentadores de combustión de superficie se utilizan a menudo para calentar la cabina de los aviones más grandes y más caros. Este tipo de calefactor quema el combustible de la aeronave en una cámara o tubo de combustión para desarrollar el calor necesario, y el aire que fluye alrededor del tubo se calienta y se conduce a la cabina. Un calefactor de combustión es una cámara de combustión hermética con una cubierta de acero inoxidable. El combustible del sistema de combustible del avión se enciende y se quema para proporcionar calor. El aire de ventilación es forzado sobre la cámara de combustión hermética recogiendo el calor, que luego se dispersa en el área de la cabina.

Cuando el interruptor de control del calefactor se enciende, el flujo de aire, el encendido y el combustible se suministran al calefactor. El flujo de aire y el encendido son constantes dentro de la cámara del quemador mientras el interruptor de control del calentador está encendido. Cuando se requiere calor, el control de temperatura avanza, activando el termostato.

El termostato (que detecta la temperatura del aire de ventilación) enciende el solenoide del combustible permitiendo que éste se pulverice en la cámara del quemador. El combustible se mezcla con el aire dentro de la cámara y se enciende con la bujía, produciendo calor.

El subproducto, el monóxido de carbono, sale del avión por el tubo de escape del calefactor. El aire que circula por el exterior de la cámara del quemador y por el interior de la camisa del calefactor absorbe el calor y lo transporta por los conductos a la cabina. Cuando el termostato alcanza su temperatura preestablecida, apaga el solenoide de combustible y detiene el flujo de combustible hacia la cámara del quemador. Cuando el aire de ventilación se enfría hasta el punto en que el termostato vuelve a activar el solenoide de combustible, el quemador vuelve a ponerse en marcha.

Este método de calentamiento es muy seguro, ya que todos los calentadores de combustión disponen de un interruptor de sobrecalentamiento, que está conectado al sistema eléctrico del calentador para cortar el combustible en caso de mal funcionamiento. En el improbable caso de que el solenoide de combustible del calentador, situado en el calentador, permanezca abierto o los interruptores de control fallen, el solenoide de combustible remoto y/o la bomba de combustible se cierran mediante el interruptor mecánico de sobrecalentamiento, deteniendo todo el flujo de combustible al sistema.

A diferencia de los calefactores de cabina alimentados por combustible que se utilizan en la mayoría de los aviones monomotores, es poco probable que se produzca una intoxicación por monóxido de carbono en los calefactores de combustión. Los calentadores de combustión tienen una baja presión en el tubo de combustión que se ventila a través de su escape en la corriente de aire. El aire de ventilación en el exterior de la cámara de combustión es de mayor presión que en el interior, y el aire de ariete aumenta la presión en el exterior del tubo de combustión. En el caso de que se produjera una fuga en la cámara de combustión, el aire de mayor presión del exterior de la cámara se desplazaría al interior de la misma y saldría por el escape. 

Sistemas de calentamiento de aire de purga (Bleed Air Heating Systems)

Los sistemas de calentamiento del aire de purga se utilizan en los aviones con motor de turbina. El aire de purga del compresor, extremadamente caliente, se conduce a una cámara en la que se mezcla con el aire ambiente o el aire recirculado para enfriar el aire hasta una temperatura utilizable. A continuación, la mezcla de aire se introduce en la cabina. Este tipo de sistema contiene varias características de seguridad que incluyen sensores de temperatura que evitan la entrada de calor excesivo en la cabina, válvulas de retención para evitar la pérdida de aire de purga del compresor al arrancar el motor y cuando se requiere la máxima potencia, y sensores del motor para eliminar el sistema de purga si el motor queda inoperativo. 

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