NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 5042 2002-04-30 GASODOMÉSTICOS. CALENTADORES TIPO ACUMULADOR QUE EMPLEAN GAS PARA LA PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS, FUNCIONALES Y DE SEGURIDAD E: GAS DOMESTIC APPLIANCES GAS-FIRED STORAGE WATER HEATERS FOR THE PRODUCTION OF HOT WATER. CONSTRUCTION, FUNCTIONAL AND SAFETY FEATURES CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: calentador de agua; artefacto de gas; calentador a gas. I.C.S.: 97.100.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción Editada 2002-05-14
PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5042 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2002-04-30 Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 382101 "Aparatos domésticos y equipos industriales que utilizan gas". ACOGAS ALCANOS CALENTADORES APOLO CHALLENGER COLMEPLAST CONFEDEGAS CONTINENTAL ECOPETROL-ICP EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN GAS NATURAL S.A. E.S.P. GASES DE OCCIDENTE GASES DEL CARIBE ICASA INCELT INDUSEL INDUSTRIAS CIMSA INDUSTRIAS HACEB INDUSTRIAS HUMCAR INDUSTRIAS SUPERIOR LATÍN MASTER LLANOGAS S.A. E.S.P. MABE COLOMBIA MARGEN PROYECTOS LTDA. MAYUN LTDA. MINISTERIO DE DESARROLLO MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA MUNDOGAS SUDELEC SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO SURTIGAS S.A. E.S.P. TRACTO UAZ VITROMEX Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACIPET GARNICA VILLAMIZAR LTDA. GAS NATURAL DEL ORIENTE S.A. E.S.P ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 ÍNDICE Página 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN... 1 2. NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE... 2 3. DEFINICIONES... 4 3.1 ARTEFACTO DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE... 4 3.2 CARACTERÍSTICAS DE ALIMENTACIÓN DE GAS Y DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA... 4 3.3 COMPONENTES DE LA LÍNEA DE GAS... 6 3.4 DISPOSITIVOS DE CONTROL, DE REGULACIÓN Y DE SEGURIDAD... 7 3.5 FASES DEL PROCESO DE FUNCIONAMIENTO Y DE SEGURIDAD... 8 3.6 QUEMADORES Y DISPOSITIVOS DE ENCENDIDO... 9 3.7 CIRCUITO DE COMBUSTIÓN... 9 3.8 CIRCUITO DE AGUA... 10 3.9 HERMETICIDAD... 11 3.10 FUNCIONAMIENTO... 11 3.11 CARACTERÍSTICAS DE LOS ARTEFACTOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE POR ACUMULACIÓN... 14 4. CLASIFICACIÓN DE LOS ARTEFACTOS DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE POR ACUMULACIÓN... 14 4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS GASES... 14 4.2 CATEGORÍAS DE LOS ARTEFACTOS... 15 4.3 CLASIFICACIÓN SEGÚN LA ENTRADA DE AIRE COMBURENTE Y LA EVA- CUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN (TIPOS DE ARTEFACTOS)... 15
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página 5. MARCADO E INSTRUCCIONES... 17 5.1 MARCADO DEL ARTEFACTO... 17 5.2 INSTRUCCIONES... 19 6. REQUISITOS DE CONSTRUCCIÓN... 24 6.1 GENERALIDADES... 24 6.2 DISPOSITIVOS DE REGLAJE, DE CONTROL Y DE SEGURIDAD... 30 6.3 QUEMADOR PRINCIPAL... 37 6.4 EVACUACIÓN DE CONDENSADOS... 38 6.5 ANODOS DE MAGNESIO... 38 7. PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS... 39 7.1 REALIZACIÓN DE LOS ENSAYOS... 39 7.2 HERMETICIDAD... 43 7.2.1 Hermeticidad del circuito de gas... 43 7.2.2... Hermeticidad del circuito de combustión y evacuación correcta de los productos de combustión... 44 7.2.3 Ensayo hidráulico y hermeticidad del circuito de agua... 46 7.3 CONSUMOS CALORÍFICOS... 46 7.3.1 Generalidades... 46 7.3.2 Consumo calorífico nominal... 49 7.4 TEMPERATURA DE LOS MANDOS DE ACCIONAMIENTO... 49 7.5 TEMPERATURA DE LOS DISPOSITIVOS DE REGLAJE, DE REGULACIÓN, Y DE SEGURIDAD... 50 7.6 TEMPERATURA DE LA ENVOLVENTE DEL ARTEFACTO, Y DE LOS PANELES DE ENSAYO... 50
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página 7.6.1 Laterales, frente y parte superior de la envolvente... 50 7.6.2 Paneles de ensayo... 50 7.7 ENCENDIDO. INTERENCENDIDO. ESTABILIDAD DE LAS LLAMAS... 51 7.7.1 Condiciones normales... 51 7.7.2 Condiciones especiales... 53 7.7.2.1 Artefactos del tipo B 1... 53 7.7.2.1.1 Resistencia a las corrientes de aire... 53 7.7.2.1.2 Condiciones de evacuación... 54 7.7.2.2 Artefactos del tipo C... 54 7.7.3 Reducción del consumo de gas al quemador de encendido... 56 7.8 TEMPERATURA DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTIÓN EN LOS ARTEFACTOS DE CONDENSACIÓN... 56 7.10 CIRCULACIONES REPETITIVAS... 67 7.11 CAPACIDAD NOMINAL... 68 7.12 COMBUSTIÓN... 68 7.13 ANTICONDENSACIÓN EN LA CHIMENEA (ARTEFACTOS DEL TIPO B)... 71 7.14 FORMACIÓN DE CONDENSADOS (ARTEFACTOS DE CONDENSACIÓN)... 72 8. UTILIZACIÓN RACIONAL DE LA ENERGÍA... 74 8.1 RENDIMIENTO... 74 8.2 CONSUMO DE MANTENIMIENTO... 77 9. APTITUD PARA LA FUNCIÓN... 78 9.1 TIEMPO DE CALENTAMIENTO... 78 9.2 FACTOR DE MEZCLA DE LA TEMPERATURA DEL AGUA EN EL ARTEFACTO... 79 9.3 CAUDALES LÍMITES DE CIRCULACIÓN QUE ACCIONAN EL QUEMADOR... 80 9.4 CAUDAL DE CIRCULACIÓN CONTINUO... 81
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página 9.5 CAUDAL ESPECÍFICO... 81 Anexo A (Informativo) Situaciones... 91 A.1 COMERCIALIZACIÓN EN LOS DIFERENTES PAÍSES DE LAS CATEGORÍAS LISTADAS EN ESTA NORMA... 91 A.2 PRESIONES DE ALIMENTACIÓN DE LOS ARTEFACTOS CORRESPONDIENTES A LAS CATEGORÍAS DE A.1... 92 A.3 CATEGORÍAS PARTICULARES COMERCIALIZADAS NACIONAL O LOCALMENTE... 93 A.4 GASES DE ENSAYO CORRESPONDIENTES A LAS CATEGORÍAS PARTICULARES INDICADAS EN A.3... 93 A.5 CONDICIONES PARTICULARES (BÉLGICA)... 93 A.6 CONEXIONES DE ALIMENTACIÓN DE GAS EN LOS DIFERENTES PAÍSES... A.7 CONEXIONES DE ALIMENTACIÓN DE AGUA EN LOS DIFERENTES PAÍSES... A.8 CONDUCTOS DE EVACUACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN UTILIZADOS EN LOS DIFERENTES PAÍSES (VÉASE EL NUMERAL 6.1.7)... Anexo B (Normativo) Equipo de ensayos para los artefactos del tipo C 11... 94 Anexo C (Normativo) Dispositivo de ensayo para artefactos del tipo C 21... 96 Anexo D (Informativo) Ejemplos de la composición del circuito de gas... 97 D.1 ENCENDIDO DIRECTO DEL QUEMADOR PRINCIPAL QP... 97 D.2 ENCENDIDO DEL QUEMADOR PRINCIPAL (QP) MEDIANTE EL QUEMADOR DE ENCENDIDO (QE)... 97
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página Anexo E (Normativo) Ensayo de hermeticidad. Método volumétrico... 99 E.1 EQUIPO DE ENSAYO... 99 E.2 PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS... 99 Anexo F (Informativo) Líneas directrices para la extensión a otras categorías... 100 Anexo G (Informativo) Protección contra los choques eléctricos para las altas tensiones de los dispositivos de encendido... 101 Anexo H (Informativo) Ejemplo de marcado en el artefacto... 104 H.1 PLACA DE CARACTERÍSTICAS (VÉASE EL NUMERAL 5.1.1)... 104 H.2 MARCADOS COMPLEMENTARIOS (VÉANSE LOS NUMERALES 5.1.2 y H.1)... Anexo J (Informativo) Marcado del artefacto y de su embalaje. Identificación de los tipos de gas de acuerdo con el idioma oficial utilizado en los diferentes países... 106 Anexo K (Informativo) Divergencia A... 107 Anexo L (Normativo) Condiciones nacionales particulares... 108 Anexo ZA (informativo) Numerales de esta norma europea relacionados con los Requisitos esenciales, u otras disposiciones de las Directivas de la Unión Europea. 109
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página Tablas: Tabla 1. Símbolos para el marcado de los tipos de gas... 18 Tabla 2. Hermeticidad del circuito de combustión... 45 Tabla 3. Tiempo de puesta fuera de servicio en función de la obstrucción... 65 Tabla 4. Porcentaje de CO 2... 69 Tabla 5. Coeficientes para el cálculo de las pérdidas en la chimenea... 72 Tabla A.1 Categorías simples comercializadas... 91 Tabla A.2 Categorías dobles comercializadas... 92 Tabla A.3 Presiones normales dé alimentación... 92 Tabla A.4 Gases de ensayo correspondientes a las categorías comercializadas nacional o localmente... 93 Tabla J.1. Medios de identificación del tipo de gas utilizado en los diferentes países.. 106 Tabla ZA.1... 109 Figuras: Figura 1. Dispositivo para la verificación de la hermeticidad del circuito de gas... 82 Figura 2. Ensayo de un artefacto de los tipos B, en las condiciones anormales de tiro... 83 Figura 3. Ensayo de un artefacto del tipo C2, instalado sobre el conducto común... 83 Figura 4. Sonda de toma de muestras para chimeneas de ensayo de diámetro superior a 100 mm... 84 Figura 5. Sonda de toma de muestras para chimeneas de ensayo de diámetro inferior a 100 mm... 85 Figura 6. Sonda de toma de muestras y de medida de temperatura de productos de combustión... 86 Figura 7. Ubicación de la sonda de toma de muestras para los artefactos de los tipos C con conductos concéntricos... 87 Figura 8. Dispositivo de control de la evacuación de los productos de combustión para artefactos del tipo B11BS... 88
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 Página Figura 9. Chimenea de ensayos de 5 m... 89 Figura B.1. Equipo de ensayos para los artefactos del tipo C 1... 95 Figura G.1. Curva de tensión al nivel de la resistencia R... 102 Figura G.2. Banco de ensayos para dispositivos de encendido... 102
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 RESUMEN GASODOMÉSTICOS. CALENTADORES TIPO ACUMULADOR QUE EMPLEAN GAS PARA LA PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS, FUNCIONALES Y DE SEGURIDAD 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma define los requisitos y los procedimientos de ensayo relativos a la construcción, la seguridad, el uso racional de la energía, el desempeño, el medio ambiente, la clasificación, y el rotulado de los artefactos de producción de agua caliente por acumulación para usos sanitarios que utilizan combustibles gaseosos, denominados a continuación como "artefactos". Esta norma incorpora la enmienda que completa a la norma EN 89: Artefactos de producción de agua caliente por acumulación para usos sanitarios que utilizan combustibles gaseosos, incluidos los artefactos de circuito estanco provistos de un ventilador integrado en el circuito de aire comburente o de evacuación de los productos de la combustión, o que incorporan quemadores con premezclado total. Esta enmienda no contiene todas los requisitos necesarias para los artefactos con caudal de aire comburente regulable. Esta norma ampara únicamente los ensayos de tipo. Todo lo relativo a los sistemas de aseguramiento de la calidad, ensayos de fabricación, y otros certificados de conformidad de los dispositivos auxiliares, no están tratados en esta norma. Esta norma se aplica a los artefactos: - de los tipos A, B 11, B 11BS, C 11, C 21 y C 31 se aplica a los artefactos de los tipos C 12, C 13, C 32, C 33, C 42, C 43, C 52, C 53, C 62, C 63. - provistos de quemadores atmosféricos - que utilizan uno o varios combustibles gaseosos correspondientes a las tres familias de gases y a las presiones indicadas en la NTC 3527 - de consumo calorífico nominal inferior o igual a 150 kw (sobre poder calorífico inferior) 1
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 RESUMEN - que utilizan el calor de condensación del agua contenida en los productos de combustión - sometidos a la presión de la red de agua y a los artefactos de circuito abierto. Esta norma no contiene todas los requisitos necesarios para los artefactos: - provistos de un ventilador. - del tipo B destinados a ser conectados a una evacuación mecánica de los productos de combustión. - que cumplen una doble función de calefacción de los locales y de producción de agua caliente. - con dispositivo de control de la evacuación de los productos de combustión, distinto al incorporado a los artefactos del tipo B 11BS. - del tipo B con dispositivos eléctricos de obturación del orificio de evacuación de los productos de combustión situados a la salida del intercambiador y ensayados como parte integrante del artefacto. 2. NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE Esta norma hace referencia, fechada o no, a las disposiciones de otras publicaciones. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados dentro del texto y las publicaciones se enumeran a continuación. Para las referencias fechadas, las enmiendas o revisiones posteriores de una cualquiera de estas publicaciones, sólo se aplican a esta norma si han sido incorporadas por enmienda o revisión. Para las referencias no fechadas, se aplica la última edición de la publicación a la cual se hace referencia. NTC 888:1997, Electrodomésticos. Calentador de agua tipo almacenamiento. Instalación y dispositivos de seguridad requeridos. NTC 2104:1996, Tubería metálica. Rosca para tubos en donde la presión-hermética de la junta se hace en los filetes. NTC 2143:1996, Tubería metálica. Roscas para tubos en donde el sellado de la unión no se hace en los filetes. Parte 1. Dimensiones. tolerancias y designación. NTC 2183:2000, Seguridad de aparatos electrodomésticos y aparatos eléctricos similares. Parte 1. Requisitos generales. NTC 3279:2001, Grados de protección dado por encerramientos de equipo eléctrico código IP. NTC 3527:1997, Definiciones y reglas comunes aplicables al ensayo de artefactos para uso domestico y comercial que emplean gases combustibles. NTC 3631:1994, Artefactos de gas. Ventilación de recintos interiores donde se instalan artefactos que emplean gases combustibles para uso domestico, comercial e industrial. 2
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 RESUMEN NTC 3833:2002, Dimensionamiento, construcción, montaje y evaluación de los sistemas para la evacuación de los productos de la combustión generados por los artefactos que funcionan con gas. NTC 4119:1997, Elementos mecánicos. Calentadores de agua tipo almacenamiento. Válvula de retención aliviada. NTC 4120:1997, Efectos de la corriente sobre los seres humanos y los animales domésticos. Parte 1. Aspectos generales. NTC 4852:2000, Roscas métricas para tornillos de uso general. Selección de tamaños para tornillos, pernos y tuercas. EN 88, Reguladores de presión para artefactos que utilizan combustibles gaseosos, con presión de entrada inferior o igual a 200 mbar. EN 125, Dispositivos de control de llama para artefactos que utilizan gas como combustible. Dispositivos termoeléctricos de seguridad al encendido y al apagado. EN 126. Valvulería multifuncional para los artefactos que utilizan combustibles gaseosos. EN 161, Válvulas automáticas de corte para quemadores y artefactos de gas. EN 298, Sistemas automáticos de control y de seguridad para quemadores y artefactos con o sin ventilador que utilizan combustibles gaseosos. EN 549, Materiales a base de elastómeros para juntas y membranas destinadas a los artefactos de gas y sus equipos. EN 60730-2-9, Dispositivos eléctricos automáticos de control para usos domésticos y análogos. Parte 2. Requisitos particulares para los dispositivos de control termosensibles. pren 50165, Equipo eléctrico de los artefactos calefactores no eléctricos para usos domésticos y análogos. Requisitos de seguridad. ISO 274, Tubos de cobre de sección circular. Dimensiones. ISO 301, Aleaciones de zinc en lingotes destinados a la fundición. ISO 7005, Bridas metálicas. CEI 479-2, Efectos de la corriente eléctrica pasando por el cuerpo humano. Parte 2. Aspectos particulares. Capítulo 4. Efectos de la corriente alterna de frecuencia superior a 100 Hz. Capítulo 5. Efectos de las corrientes con ondas de formas especiales. Capítulo 6. Efectos de las corrientes de impulsión única de corta duración. 3
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 RESUMEN 3. DEFINICIONES Para cubrir las necesidades de esta norma se aplican las siguientes definiciones. 3.1 ARTEFACTO DE PRODUCCIÓN DE AGUA CALIENTE 3.1.1 Artefacto de producción de agua caliente por acumulación: artefacto destinado a calentar y almacenar el agua contenida en un recipiente hasta alcanzar una temperatura determinada, estando el elemento de calentamiento incorporado en el artefacto. 3.1.2 Artefacto de producción de agua caliente por acumulación de temperatura fija: artefacto provisto de un dispositivo termostático no regulable, que controla la temperatura del agua en relación con un valor fijo predeterminado. 4
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 5042 RESUMEN IMPORTANTE Este resumen no contiene toda la información necesaria para la aplicación del documento normativo original al que se refiere la portada. ICONTEC lo creo para orientar a su cliente sobre el alcance de cada uno de sus documentos y facilitar su consulta. Este resumen es de libre distribución y su uso es de total responsabilidad del usuario final. El documento completo al que se refiere este resumen puede consultarse en los centros de información de ICONTEC en Bogotá, Medellín, Barranquilla, Cali o Bucaramanga, también puede adquirirse a través de nuestra página web o en nuestra red de oficinas (véase www.icontec.org). El logo de ICONTEC y el documento normativo al que hace referencia este resumen están cubiertos por las leyes de derechos reservados de autor. Información de servicios aplicables al documento aquí referenciado la encuentra en: www.icontec.org o por medio del contacto cliente@icontec.org ICONTEC INTERNACIONAL 5