Luz piloto

Una llama piloto es una pequeña llama de gas , generalmente gas natural o gas licuado de petróleo , que sirve como fuente de ignición para un quemador de gas más potente. Originalmente, una llama piloto se mantenía encendida de forma permanente, pero esto desperdiciaba gas. Ahora 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 cuando se enciende 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 patente en Estados Unidos para un "sistema de control de gas de seguridad". ^[1]

El término "luz piloto" también se utiliza ocasionalmente para designar una luz indicadora eléctrica que se enciende para mostrar que hay energía eléctrica disponible o que un dispositivo eléctrico está funcionando. Dichos indicadores eran originalmente lámparas incandescentes o lámparas de neón , pero ahora suelen ser LED .

Las aplicaciones más comunes incluyen calentadores de agua domésticos , sistemas de calefacción central , chimeneas , lanzallamas y globos aerostáticos . Si bien la mayoría de las cocinas comerciales aún dependen de luces piloto para quemadores, hornos y parrillas, los sistemas residenciales actuales utilizan un encendido eléctrico. Esto se conoce más comúnmente como encendido en espera en los modernos fuegos con control remoto.

En los hornos, calentadores de agua y sistemas de calefacción de ambientes a gas natural, normalmente se incluye un interruptor de seguridad para que el suministro de gas al piloto y al sistema de calefacción se corte mediante una válvula operada eléctricamente si se apaga la llama piloto. Este interruptor de seguridad suele detectar la llama piloto de una de varias maneras:

• Un dispositivo de rectificación de llama . ^[2]
• Se utiliza un sensor lleno de mercurio para detectar el calor de la llama piloto. La contracción del mercurio genera suficiente presión para hacer funcionar un interruptor eléctrico que interrumpe el flujo de electricidad y cierra la válvula de gas cuando se apaga la llama piloto.
• Se utiliza un fotorresistor para detectar la luz de la lámpara piloto. Cuando la luz piloto se apaga, el circuito eléctrico conectado al fotorresistor cierra la válvula de gas.
• El uso de un generador piloto o un termopar en la llama proporciona seguridad al aparato de calefacción, ya que genera suficiente corriente eléctrica a partir de la llama encendida para mantener abierta la válvula de gas. Si la llama piloto se apaga, el generador piloto se enfría y la corriente se detiene, cerrando la válvula de gas.

Otras unidades utilizan un método no eléctrico, en el que 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, la válvula debe mantenerse abierta manualmente y el piloto encendido, y luego la válvula debe mantenerse abierta hasta que el elemento se caliente lo suficiente para mantener la válvula abierta. Los esquemas no eléctricos son apropiados para sistemas que no utilizan electricidad.

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

En los sistemas de calefacción domésticos con pilotos, se ha estimado que la mitad del consumo total de energía proviene del piloto, y que cada piloto utiliza en promedio entre 70 y 500 vatios de potencia de gas (entre 8 y 16 gigajulios /año). ^{[3] [4]} El calor de un piloto en muchos electrodomésticos (hornos, calentadores de ambiente, calentadores de agua) generalmente se libera en la misma cámara que el quemador principal. La pérdida de energía es mucho menor para los pilotos de los calentadores de ambiente que para otros productos, porque los calentadores de ambiente calientan un espacio cerrado más pequeño y contribuyen de manera más significativa a calentar la habitación. La eficiencia del aparato de un calentador de ambiente local de tiro equilibrado a gas en modo de piloto es casi igual a la eficiencia del aparato medida a la potencia reducida del aparato, cuya eficiencia está entre el 65 y el 95 % en función del bajo poder calorífico del gas consumido, convirtiendo parte del consumo de energía del piloto en calor útil.

Una alternativa a la luz piloto es un sistema para crear un arco eléctrico de alto voltaje o chispa entre dos electrodos , con el fin de encender el gas que fluye hacia el quemador. El diseño a prueba de fallos para un sistema de este tipo requiere que la llama del quemador se detecte al pasar una corriente eléctrica a través de la llama, que es recibida por el circuito de rectificación 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, que el controlador de encendido detecta y sabe que la llama está allí, manteniendo abierta la válvula de gas. Si el aparato pierde gas o la llama se apaga, el controlador de encendido no ve la llama, cerrando la válvula de gas.

También se puede utilizar una superficie al rojo vivo para generar ignición. Estos encendedores suelen estar hechos de carburo de silicio , nitruro de silicio u otro material que sea duradero bajo exposición prolongada a calor extremo. Los encendedores de superficie caliente se utilizan comúnmente en hornos de cocina , calderas y hornos de gas modernos.

Una desventaja de las alternativas modernas que requieren alto voltaje es que los aparatos quedan inutilizables durante un corte de energía. Las soluciones con luz piloto funcionan independientemente del sistema eléctrico. Sin embargo, algunos aparatos pueden encenderse con una fuente de llama externa durante un corte de energía. ^[5] Esto puede incluir cocinas y hornos, pero no calderas de calefacción que están selladas en la habitación o dependen de la electricidad para operar las bombas.