Luz piloto

La llama piloto es una pequeña llama de gas , generalmente de gas natural o gas licuado de petróleo , que sirve como fuente de ignición para un quemador de gas más potente. Originalmente, la llama piloto se mantenía encendida permanentemente, pero esto supone un desperdicio de gas. Actualmente, es más común encender un quemador eléctricamente, pero las llamas piloto de gas todavía se utilizan cuando se necesita una fuente de ignición de alta energía, como al encender un quemador grande.

El 13 de mayo de 1922, dos empleados de la Public Service Gas Company, con sede en Newark, Nueva Jersey, Conrad Shuck, Jr. y George Layer, presentaron una solicitud de patente en Estados Unidos para un "sistema de control de gas de seguridad". ^{[ 1 ]}

El término "luz piloto" también se utiliza ocasionalmente para referirse a una luz indicadora eléctrica que se ilumina para mostrar que hay energía eléctrica disponible o que un dispositivo eléctrico está en funcionamiento.

Entre las aplicaciones más comunes se incluyen calentadores de agua domésticos , sistemas de calefacción central , chimeneas , lanzallamas y globos aerostáticos . Si bien la mayoría de las cocinas comerciales aún utilizan llamas piloto para quemadores, hornos y parrillas, los sistemas residenciales actuales emplean encendido eléctrico. Este sistema se conoce comúnmente como encendido en espera en las modernas chimeneas con control remoto.

En las calderas de gas natural, los calentadores de agua y los sistemas de calefacción de habitaciones, normalmente se incluye un interruptor de seguridad que corta el suministro de gas al piloto y al sistema de calefacción mediante una válvula eléctrica si la llama piloto se apaga. Este interruptor suele detectar la llama piloto de varias maneras:

• Un dispositivo rectificador de llama . ^{[ 2 ]}
• Un sensor lleno de mercurio detecta el calor de la llama piloto. La contracción del mercurio genera la presión suficiente para accionar un interruptor eléctrico que interrumpe el flujo de electricidad y cierra la válvula de gas cuando la llama piloto se apaga.
• Se utiliza una fotorresistencia para detectar la luz de la lámpara piloto. Cuando la luz piloto se apaga, un circuito eléctrico conectado a la fotorresistencia cierra la válvula de gas.
• El uso de un generador piloto o un termopar en la llama garantiza la seguridad del aparato de calefacción, ya que genera suficiente corriente eléctrica a partir de la llama para mantener abierta la válvula de gas. Si la llama piloto se apaga, el generador piloto se enfría y la corriente se interrumpe, cerrando así la válvula de gas.

Otras unidades utilizan un sistema no eléctrico, donde el piloto calienta un elemento bimetálico o un tubo lleno de gas para ejercer presión mecánica y mantener abierta la válvula de gas. Si el piloto falla, la válvula se cierra. Para reiniciar el sistema, se debe mantener abierta la válvula manualmente y encender el piloto, y luego mantener la válvula abierta hasta que el elemento alcance la temperatura suficiente para mantenerla abierta. Los sistemas no eléctricos son adecuados para aquellos que no utilizan electricidad.

Los métodos mencionados anteriormente son ejemplos del uso de protección de seguridad " a prueba de fallos ".

En los sistemas de calefacción domésticos con llama piloto, se ha estimado que la mitad del consumo total de energía proviene de la llama piloto, y cada llama piloto utiliza en promedio entre 70 y 500 vatios de potencia de gas (entre 2 y 16 gigajulios /año). ^{[ 3 ] [ 4 ]} El calor de una llama piloto en muchos aparatos (hornos, calefactores, calentadores de agua) generalmente se libera en la misma cámara que el quemador principal. La pérdida de energía es mucho menor para las llamas piloto en los calefactores que en otros productos, porque los calefactores calientan un espacio cerrado más pequeño y contribuyen de manera más significativa a calentar la habitación. La eficiencia del aparato de un calefactor local de tiro balanceado a gas en modo de llama piloto es casi igual a la eficiencia del aparato medida a potencia reducida, que es de entre 65 y 95% según el bajo poder calorífico del gas consumido, lo que convierte parte del consumo de energía de la llama piloto en calor útil.

Una alternativa a la llama piloto es un sistema que crea un arco eléctrico de alto voltaje o una chispa entre dos electrodos para encender el gas que llega al quemador. El diseño a prueba de fallos de este sistema requiere que la llama del quemador se detecte haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ella, la cual es recibida por el circuito rectificador de llama dentro de un controlador de encendido conectado a la válvula de gas. La rectificación de la llama se produce cuando los electrones fluyen a través de la llama encendida, lo que el controlador de encendido detecta y confirma la presencia de la llama, manteniendo la válvula de gas abierta. Si el aparato pierde gas o la llama se apaga, el controlador de encendido no detecta la llama y cierra la válvula de gas.

También se puede utilizar una superficie al rojo vivo para encender el fuego. Estos encendedores suelen estar hechos de carburo de silicio , nitruro de silicio u otro material resistente a temperaturas extremas durante periodos prolongados. Los encendedores de superficie caliente se utilizan habitualmente en hornos , calderas y hornos de gas modernos.

Una desventaja de las alternativas modernas que requieren alto voltaje es que los electrodomésticos quedan inutilizados durante un corte de energía. Las soluciones con llama piloto funcionan independientemente del sistema eléctrico. Sin embargo, algunos electrodomésticos pueden encenderse con una fuente de llama externa durante un corte de energía. ^{[ 5 ]} Esto puede incluir estufas y hornos, pero no calderas de calefacción que sean estancas o que dependan de la electricidad para el funcionamiento de las bombas.