Reglas para elegir un sistema de eliminación de humos para una caldera de gas. Sistema de eliminación de humos independiente Sistema de eliminación de humos independiente para caldera de gas

19.10.2019

La época de las estufas barrigas y de los fogoneros de carbón está llegando a su fin. E incluso las salas de calderas industriales más modernas se ven obligadas a dejar espacio para unidades de calefacción individuales y la demanda cada vez mayor de aparatos de pared. calderas de gas. Una de las razones de tal aumento de popularidad.calderas murales de gas - la posibilidad de instalarlos en casi cualquier habitación, combinada con una asombrosa facilidad de instalación y adaptabilidad a cualquier necesidad y condición.

En gran medida, el ámbito de aplicación de los equipos de calderas se ve ampliado por el sistema de chimenea que se les propone. Además de la habitual chimenea atmosférica, que todos conocemos desde la infancia, han aparecido chimeneas coaxiales, así como varios sistemas independientes.

El sistema de eliminación de humos y suministro de aire de combustión es una parte importante de los equipos de calefacción y calentamiento de agua. La vida útil de su equipo de caldera depende en gran medida de la correcta selección e instalación de un sistema de eliminación de humos. No es necesario hablar de un factor como la seguridad: el monóxido de carbono debe eliminarse de manera oportuna cumpliendo con todas las medidas de seguridad contra incendios. Los errores de diseño pueden afectar tanto a la eficiencia del sistema de calefacción como a su rendimiento.

Los sistemas de eliminación de humos coaxiales y separados se utilizan para eliminar los gases de combustión de las calderas de gas domésticas con cámara de combustión cerrada. Se pueden utilizar tanto en edificios residenciales individuales como de varios apartamentos.

Ambos sistemas constan de dos partes: una chimenea y un conducto de aire. La chimenea debe garantizar la eliminación completa de los gases de combustión de la caldera a la atmósfera y el conducto de aire debe suministrar el volumen de aire necesario para la combustión del gas. La entrada de aire se puede realizar directamente desde el exterior del edificio o desde el interior de la habitación, si cumple con los requisitos necesarios y proporciona suficiente ventilación.

SISTEMAS DE CHIMENEA COAXIAL PARA CALDERAS PARED

El sistema de evacuación de humos coaxial se utiliza para eliminar los gases de combustión de calderas de gas domésticas con cámara de combustión cerrada, donde la temperatura de los gases de combustión no supera los 200 C. En la instalación se permite un vacío o sobrepresión de hasta 200 Pa.

Chimeneas coaxiales normalmente se fabrican en espesores de 1,0, 1,5 y 2,0 mm., sección redonda. El tubo interior está hecho de aluminio, el tubo exterior está hecho de acero o aluminio. Las opciones de diámetro suelen ser 60/100 u 80/125. Además, el tamaño 60/100 es el más común, y el 80/125 se utiliza con calderas murales de condensación, o en los casos en los que el sistema de extracción de la chimenea supera los 4-5 metros.

Casi todos los elementos del sistema coaxial son universales: adecuados para cualquier bloque térmico, independientemente de la marca. Por ejemplo, secciones de extensión paraCalderas murales Vaillant, Buderus , Viessmann, calderas Bosch etc. - completamente intercambiables.

La excepción es un elemento que se fija directamente a la caldera: se trata de un codo de esquina o un adaptador vertical para conectarse a la caldera. El adaptador de esquina se utiliza para el paso horizontal a través de la pared, y el adaptador vertical para el paso a través del tejado, o en los casos en los que sea necesario montar el paso horizontal un poco más alto.

Por lo tanto, si compra un kit de paso de pared (o techo), también deberá seleccionarlo, al igual que el adaptador de caldera, según el fabricante de su equipo de caldera.

Los elementos de la chimenea están pintados por fuera.Estoy de blanco. Los elementos del sistema coaxial también se pueden utilizar junto con elementos.sistema de chimenea independiente 80/80 .

No se requiere aislamiento adicional durante la instalación; la distancia mínima a los materiales combustibles es de 0 mm.

1.1 Cálculo del sistema de eliminación de humos.

El cálculo del sistema coaxial de extracción de humos debe realizarse teniendo en cuenta el lugar de instalación, las características de la caldera y la geometría de la chimenea.

Al calcular, es necesario verificar la resistencia de la chimenea y asegurarse de que en todas las condiciones climáticas y modos de funcionamiento posibles del termobloque, el vacío en la entrada de la chimenea sea suficiente para superar la resistencia de la caldera y la chimenea. mismo, y también asegura un flujo de aire suficiente para la combustión.

Hay que tener en cuenta que normalmente para un diámetro de 60/100 la longitud total de la chimenea no debe superar los 4,5 metros, y cada curva de 90 grados la reduce en otros 0,5 metros. Si se requiere una gran longitud de la estructura, entonces se debe cambiar a un sistema separado, o a chimenea coaxial diámetro 80/125.

Temperatura superficie interior la chimenea debe estar al menos a 0 C. El incumplimiento de esta condición, durante los períodos de temperaturas negativas, provocará la congelación del condensado dentro de la chimenea, un estrechamiento de la sección transversal de trabajo y una posible parada de emergencia de la caldera. También es necesario asegurarse de que la temperatura de la superficie interna de la chimenea en todos los modos exceda la temperatura del punto de rocío en los productos de combustión.

1.2 Esquemas de eliminación de humo coaxial.

1.2.1 Salida horizontal a través pared exterior

Este es el esquema más común para construir una chimenea para una caldera de pared. Por su sencillez y bajo coste se utiliza en la gran mayoría de los casos.

|La chimenea coaxial sale horizontalmente a través de la pared exterior. Durante la instalación, es necesario asegurar una pendiente de 2-3 grados desde la caldera para evitar que entre condensado en el dispositivo.

Para la instalación se suelen utilizar kits básicos estándar de penetración en paredes. Los kits se seleccionan según el tipo (fabricante) de la caldera mural. Por ejemplopase básico de pared VAILLANT(art. 303807) o conjunto horizontal BUDERUS (art. 7 747 380 027 3) se distinguen por un adaptador angular para la conexión a la caldera. El resto de piezas son iguales e intercambiables. Y, por supuesto, puedes utilizar cualquier elemento de extensión para ellos, por ejemplo.prolongación de tubo coaxial 60/100 1 metro, o codo coaxial 60/100 ángulo 90 .

1.2.2 Paso vertical en el techo

En este caso, la chimenea sale desde la parte superior de la caldera a través del techo del edificio. En este caso se utiliza un adaptador vertical (se pone directamente en la caldera y cada fabricante tiene el suyo, ver por ejemploAdaptador vertical coaxial Ø60/100 BOSCH, Buderus). A continuación se montanúmero necesario de elementos de ampliación, por ejemploTubo coaxial 60/100 2,0 m . Completa el diseño en la parte superior.Terminal vertical Ø60/100 para paso a través del techo: proporciona una conexión estanca con el techo.

Este esquema se suele utilizar en casas y cabañas privadas.

1.2.3 Conexión a la chimenea colectiva

La chimenea coaxial desemboca en el pozo de la chimenea colectiva. El aire de combustión ingresa desde el espacio libre entre la pared exterior del pozo y el revestimiento común de la chimenea.

En este caso, es necesario un cálculo cuidadoso tanto de todo el pozo como del revestimiento de la chimenea (área de sección, longitud máxima, distancia entre dispositivos, etc.) para evitar que el tiro de un termobloque a otro vuelque.

Si tal cálculo es difícil, entonces es preferible diseñar una chimenea colectiva de múltiples canales, cuando el aire ingresa a través de un espacio común y los productos de combustión se eliminan a través de un canal individual.

Estos sistemas de chimeneas se utilizan habitualmente en la calefacción de viviendas en edificios de apartamentos.

1.3 Reglas para instalar chimeneas coaxiales.

1.3.1 Sección vertical

Al diseñar e instalar un pasaje vertical a través del techo, debe guiarse por el diagrama a continuación.

La altura de la chimenea para casas con techo plano debe ser superior a 2,0 m, y si el techo está adyacente a la chimenea, al menos 0,5 por encima del techo adyacente.

Para evitar que entre condensación en la caldera, es necesarioColector de condensados coaxial Ø60/100 para tuberías rectas.

1.3.2 Sección horizontal

Al instalar un paso horizontal a través de una pared, se debe observar el siguiente diagrama:

A la hora de diseñar una chimenea, es importante reducir al máximo su longitud y el número de vueltas. Es recomendable utilizar no más de 3 giros de 90°, ya que cada uno de ellos reduce la longitud permitida de la chimenea en una media de 0,5 metros.

Para eliminar el condensado, se proporcionan desagües de condensado y la chimenea se monta con una pendiente de 2-3 grados desde la caldera.

Hablaremos del sistema de chimenea dividida 80/80 en la parte 2 de este artículo.

La aparición de un incendio es peligrosa no tanto por la presencia de una llama abierta, sino por el humo en el local. Incluso un incendio pequeño puede provocar tanto humo que a las personas les resulta difícil escapar. La presencia de productos de combustión en el aire dificulta la respiración, desorienta en el espacio y provoca pánico. Estas amenazas requieren medidas adecuadas sistema de ventilación, proporcionando una eficaz eliminación de humos, además de facilitar la pronta solución de los problemas que surjan. Estos sistemas existen y se utilizan activamente en diversos edificios, talleres industriales u otras estructuras.

Un sistema de eliminación de humo es un conjunto especializado de equipos de ventilación diseñado para eliminar rápidamente los productos de combustión de las instalaciones, despejar rutas de escape libres de humo para las personas y facilitar la organización adecuada de las medidas de extinción de incendios.

Las principales áreas de cobertura del sistema son las escaleras, los huecos de los ascensores y los pasillos a lo largo de la ruta de evacuación. Se realizan las siguientes funciones:

Se reduce la posibilidad de propagación del fuego.
Se reduce la cantidad de humo.
Se garantiza la posibilidad de una extinción normal del incendio.
La temperatura del aire disminuye.
Se realiza seguimiento y notificación de incendio.
Apertura de escotillas, válvulas, ventanas para la eliminación eficiente de los productos de combustión.

El complejo de eliminación de humos es un sistema extenso y complejo que funciona según diferentes esquemas, lo que permite redistribuir los flujos de aire según sea necesario.

Diseño y dispositivo

La ventilación de extracción de humos consta de los siguientes componentes:

Ventiladores de extracción de humos. Extraiga o suministre aire fresco en habitaciones con humo.

Opinión experta

Fedorov Maxim Olegovich

¡Importante! En cualquier caso, se utilizan todos los medios posibles para eliminar el humo lo antes posible y restablecer un microclima interior normal que cumpla con las normas sanitarias.

Equipamiento incluido en el complejo.

Como ventiladores de extracción de humos se utilizan dispositivos con las características adecuadas. Las condiciones de funcionamiento requieren una categoría de alta resistencia al calor: de 400°C a 600°C. Los impulsores pueden ser de acero inoxidable o tener capa protectora, protegiendo contra los efectos de los productos de combustión agresivos.

Los conductos de extracción de humos están hechos de acero al carbono o galvanizado y tienen mayores requisitos de estanqueidad: categoría "N" (diseño normal) o "P" (hermético).

Las trampillas de extracción de humos utilizadas para el sistema tienen una posición normalmente cerrada y se abren cuando se lo ordenan los sensores o el panel de control. Todos los elementos deben estar diseñados para funcionar bajo altas temperaturas y en un ambiente agresivo.

Cálculo de eliminación de humo.

El cálculo del sistema es una tarea compleja que consta de varias etapas. Se determinan todos los canales posibles para la eliminación de gases o productos de combustión: desde pasillos, escaleras, etc. a otros nuevos instalados adicionalmente. El rendimiento de los ventiladores se calcula en función del tamaño de los canales o del volumen de las habitaciones, el número de válvulas de extracción de humos, así como de compuertas cortafuegos, está determinado por el número de habitaciones y pasillos. No existe un método de cálculo único, ya que la configuración de las habitaciones y los conductos de aire para la extracción de humos puede ser diferente.

El método de cálculo es complejo y requiere la participación de especialistas capacitados. Si por alguna razón las calculadoras en línea no son adecuadas para resolver los problemas que han surgido, debe comunicarse con una organización especializada y solicitarles un cálculo. Será necesario que especialistas examinen las instalaciones existentes, posibles rutas para la eliminación de productos de combustión, determinen el procedimiento para evacuar personas, etc. Todos estos cálculos deben basarse en los requisitos de SNiP y cumplir con las normas sanitarias y de seguridad contra incendios.

Opinión experta

Ingeniero de calefacción y ventilación RSV

Fedorov Maxim Olegovich

¡Importante! El cálculo independiente de un sistema de eliminación de humos implica un alto riesgo de cometer errores por falta de experiencia.

Explotación

El sistema establecido para eliminar los productos de combustión se opera de acuerdo con los requisitos de las regulaciones o SNiP. Se elabora un cronograma de inspecciones de equipos y se toman todas las medidas necesarias para mantener todos los elementos en condiciones de funcionamiento. La dificultad es que el sistema no funciona constantemente; los equipos inactivos tienen una alta probabilidad de fallar. La responsabilidad del complejo es grande, ahorrar en medidas de mantenimiento y control es inaceptable.

Los sistemas de eliminación de humos suelen ser más importantes que los sistemas de extinción de incendios, ya que incluso en el caso de un incendio pequeño que no amenace a bienes materiales ni a personas, la cantidad de humo puede ser crítica y provocar dificultades en la ejecución de las medidas de extinción o incluso provocar víctimas humanas. El envenenamiento por productos de combustión causa pánico y desorientación, cuando una persona no entiende en qué dirección debe correr. La responsabilidad es alta y requiere una actitud adecuada por parte de la dirección y el personal.

¿Cómo funciona una válvula de escape de humos?

Las chimeneas coaxiales para calderas de gas montadas en la pared se han utilizado ampliamente en los equipos de calefacción modernos. Esta es una excelente solución para una casa privada sin chimenea, así como para Edificio de apartamentos tener un tubo ascendente común para la eliminación de humos.

Simplicidad de diseño y estética. apariencia hacer chimenea coaxial indispensable para Operación adecuada Caldera de gas de pared de doble circuito o de circuito simple. Echemos un vistazo detallado a sus características, principios de funcionamiento, requisitos para la instalación e instalación de esta estructura.

Chimenea coaxial para Caldera de gas: qué es y dónde se utiliza

La chimenea coaxial se utiliza para calefacción con tiro forzado. La propia caldera debe estar turboalimentada, es decir. tener un ventilador incorporado para expulsar los productos de la combustión. El concepto mismo de “coaxial” significa coaxial, es decir chimenea "tubo en tubo". A través del tubo exterior entra aire a la caldera y a través del tubo interior los gases de escape se expulsan a la atmósfera.

El diámetro de estas chimeneas suele ser de 60/100. Su tubo interior es de 60 mm y su tubo exterior es de 100 mm. Para calderas de condensación, diámetro de chimenea: 80/125 mm. El material utilizado es acero, pintado. esmalte resistente al calor blanco. Nos fijamos en el equipamiento de serie según el diagrama fotográfico.

También existe una chimenea coaxial aislada. Esta es la misma chimenea coaxial, solo que su tubo exterior no está hecho de metal, sino de plástico. O la segunda opción: cuando el tubo interior es un poco más largo que el exterior. Esto se hizo específicamente para evitar que se forme condensación en la tubería exterior. Este tipo de chimenea cuesta un poco más, pero no mucho.

Una chimenea coaxial puede estar compuesta por varios elementos:

— tubos coaxiales (extensiones) de diferentes longitudes, desde 0,25 ma 2 metros;

— codo coaxial (ángulo) de 90 o 45 grados;

— T coaxial;

- la punta de una pipa, a veces un paraguas;

- abrazaderas y juntas.

Fabricantes de chimeneas coaxiales para calderas de gas.

Al comprar una caldera de gas de pared, se le ofrecerá comprar inmediatamente una tubería coaxial. En una situación normal y estándar, se vende un kit coaxial para un sistema de extracción de humos horizontal, que incluye: un codo de 90 grados, una extensión de 750 mm con punta exterior, una abrazadera engarzada, juntas e inserciones decorativas.

Si su caso es ligeramente diferente, todas las demás piezas y elementos se pueden comprar por separado. Estos elementos son universales para casi cualquier fabricante de calderas de gas de pared.

La excepción es el primer elemento, ya sea el primer codo o el primer tubo de la caldera. El hecho es que cada fabricante de calderas tiene sus propias características de instalación. Esto se aplica a las chimeneas coaxiales de marca (nativas).

Pero hay ocasiones en las que las tuberías para una determinada marca de caldera no están disponibles o son muy caras. Por ejemplo, un kit coaxial de marca para una caldera alemana cuesta unos 70 euros. En tales casos, puedes considerar comprar su análogo.

Análogos de fabricantes de chimeneas coaxiales.

Estos kits tienen posiciones de montaje universales y los orificios para fijar el codo de arranque (salida) coinciden con la mayoría de los fabricantes de calderas de gas presentes en el mercado ruso.

Chimenea coaxial "Royal Thermo"

Chimeneas coaxiales de " Termo Real» adecuado para , Vaillant o Navien. Al comprar pipas Royal, observe atentamente el embalaje; al final, cada marca de caldera tiene su propio número de artículo: “Bx” - Baxi, “V” - Vaillant, “N” - Navien.

Otro fabricante del mercado de tubos coaxiales y elementos para ellos es la empresa “ Grosseto».
Sus chimeneas son universales y aptas para calderas de las marcas Ariston, Vaillant, Wolf, Baxi, Ferroli, así como Korean y Korea Star.

La principal ventaja de los análogos universales de las chimeneas coaxiales es su bajo precio. Se diferencia de los kits de marca dos o incluso tres veces.

Instalación y requisitos para la instalación de una chimenea coaxial (coaxial).

La chimenea coaxial se puede instalar en tres opciones:

— horizontalmente con acceso a la calle;

— horizontalmente con salida al pozo (calefacción de la vivienda);

- vertical con salida a chimenea existente.

La forma más habitual de sacar una chimenea coaxial es de forma horizontal con salida a la calle.

Chimenea coaxial en la pared.

Del diagrama de arriba vemos:

1 - tubo coaxial con punta;

2 — codo coaxial;

4 - tubo coaxial (extensión);

Para instalación correcta chimenea coaxial hay una serie de requisitos

1. La longitud total de la chimenea no debe superar los 4 metros.

2. Sólo se permiten dos giros, no más de dos rodillas.

3. Distancia minima desde la tubería hasta la sección del techo y las paredes hechas de material no combustible debe ser de 0,5 metros.

4. El tramo horizontal de la tubería debe realizarse con una ligera pendiente descendente hacia la calle.

Esto debe hacerse para que el condensado resultante no fluya hacia la caldera, sino que salga al exterior.

Sistemas de chimeneas independientes para calderas de gas.

Otro método popular para eliminar los productos de combustión de las calderas murales de gas turboalimentadas es un sistema de eliminación de humos independiente. ¿Qué es?

Hay ocasiones en las que, por un motivo u otro, resulta imposible desmontar una chimenea coaxial. Para ello, se desarrolló un sistema que consta de dos tubos separados: uno para la liberación de gases y el otro para aspirar aire hacia la caldera. Veamos el diagrama de instalación.

Chimenea separada para caldera.

Como regla general, el diámetro de dichos tubos es de 80 mm. Material: acero. En algunos casos, el tubo de aspiración de aire se sustituye por una corrugación de aluminio flexible, que se extiende hasta 3 metros.

Para instalar una chimenea separada en una caldera de gas, debe comprar un adaptador especial: un separador de canales. Se instala encima de una caldera montada y convierte la salida "tubería en tubería" en una salida separada, sobre la cual luego se montan las tuberías.

Algunos fabricantes, por ejemplo, el mismo Navien, se ocuparon de los consumidores con anticipación y producen calderas de gas de pared con ya sistema instalado para tuberías separadas. Esta es una versión puramente coreana de las calderas, designada en el artículo "K". Una caldera con dicho sistema se llamará "Navien Deluxe-24 K", donde 24 es su potencia en kW.

Instalación de una caldera con sistema de chimenea independiente.

Las tuberías se pueden distribuir en 3 opciones:

- ambos tubos en una pared;

- ambos tubos en paredes diferentes;

- un tubo a la pared y el segundo a la chimenea existente.

La organización de diseño debe decidir qué método de eliminación de humo es el adecuado para su hogar. De acuerdo a especificaciones técnicas, crean un proyecto individual para cada vivienda.

Especifica el diseño de la caldera de gas (de suelo, de pared), su potencia máxima, así como qué tuberías se deben instalar: separadas o si es necesario comprar una chimenea coaxial para una caldera de gas.

Lo único que no tienen derecho a decidir por ti es la marca de la caldera. Nadie puede obligarte a comprar un modelo de un fabricante específico. Aquí la elección es sólo tuya. Veamos el vídeo.

¿Cuál es la diferencia entre un sistema de eliminación de humos coaxial y uno independiente? Características de los tipos de sistemas de eliminación de humos.

Al instalar una caldera de calefacción en una casa, por supuesto, es necesario cuidar la eliminación de los productos de combustión. Esta tarea no es sencilla, pero gracias al uso de equipos modernos se puede resolver fácilmente y sin costes económicos especiales.

Instalación aspecto moderno Los sistemas de eliminación de humo son convenientes. y el hecho de que nos permite solucionar simultáneamente el problema de proporcionar oxígeno a la caldera de calefacción. El hecho es que durante el funcionamiento de la caldera se consume una cantidad significativa de oxígeno.

Si lo tomas de espacio interno local, luego se crean corrientes de aire y el microclima se deteriora significativamente. Además, la temperatura ambiente disminuirá todo el tiempo.

Después de todo, el aire del exterior entrará constantemente en la habitación. La energía de la caldera se gastará en calentarla. Así, será prácticamente imposible protegerse del frío.

Por lo tanto, es mejor suministrar aire desde la calle directamente a la caldera de calefacción. Esto evitará cualquier interacción con el aire interior, lo que significa que su sistema de protección contra el frío funcionará de la manera más eficiente posible.

Vista coaxial del sistema de eliminación de humos.

El sistema coaxial de eliminación de humos consta de un tubo exterior e interior. A través del tubo interior se evacuan al exterior los productos de la combustión (humo, vapor de agua, dióxido de carbono), gracias a la fuerza de tracción de la propia caldera de calefacción. Y, por el espacio entre los tubos, fluye el aire necesario para mantener el proceso de combustión en la caldera.

El diámetro de la tubería más pequeña suele ser de 6 cm y el de la más grande, de 10 cm. Para el funcionamiento de pequeñas calderas de gas, un diámetro de tubería de 6 cm es suficiente. Por lo tanto, se recomienda el uso de un sistema coaxial de eliminación de humo en hogares privados y pequeñas áreas comerciales (públicas).

Pero aún así, este tipo de equipo no es una solución universal, porque tiene un cierto equilibrio de pros y contras.

La ventaja de un sistema coaxial de eliminación de humos es su bajo riesgo de incendio. Después de todo, la temperatura de la tubería exterior es bastante baja y la interacción de objetos y sustancias inflamables con tubo interior prácticamente imposible.

Las desventajas de este sistema de eliminación de humos incluyen su elevado coste. En el caso de una chimenea larga, es más rentable utilizar un sistema de eliminación de humos independiente.

Vista dividida del sistema de eliminación de humo.

Un sistema de extracción de humos independiente también utiliza dos tubos. Por un tubo se evacuan los productos de la combustión al exterior y por el otro el aire entra a la caldera. Este sistema de eliminación de humos es ideal para calderas potentes. Después de todo, cuanto más grande es la caldera de calefacción, más productos de combustión se forman durante su funcionamiento.

Ventajas de un sistema de eliminación de humos independiente:

Este sistema se puede utilizar para calderas que funcionan con en diferentes formas combustibles (gas natural, fuel oil, carbón, leña).
Instalación económica.

Como regla general, se asigna una sala especial para calderas potentes, a las que el oxígeno puede fluir fácilmente ya sea a través de tubo especial, y a través del sistema de ventilación.

¿Cuáles son las características del montaje e instalación de tipos de sistemas de eliminación de humos?

Para la instalación de ambos sistemas de eliminación de humos se utilizan: tramos rectos (tuberías) y adaptadores. Primero se conectan entre sí las secciones rectas del sistema. Luego, utilizando piezas de fijación especiales, se instalan en las paredes del edificio. Si la sección es compleja, se utilizan adaptadores para conectar secciones rectas.

Las partículas virtuales son una abstracción que surge en el formalismo de la teoría cuántica de campos perturbativa.
Resultó que resolver directamente las ecuaciones de un campo cuántico que interactúa con otro campo cuántico suele ser muy difícil. Por eso a la gente se le ocurrió este enfoque, llamado teoría de campos cuánticos perturbativos. En física de partículas (en el mismo colisionador), generalmente algunas partículas primero vuelan desde lejos (donde su interacción entre sí es pequeña), interactúan de alguna manera y luego se dispersan lejos (donde su interacción nuevamente es pequeña). Por lo tanto, la gente decidió que tal proceso se puede describir tomando como base la teoría de las partículas libres que no interactúan en absoluto (tal teoría es fácil de resolver) y luego, orden por orden, introduciendo la interacción en dicha teoría. como una pequeña perturbación. Es decir, expandir matemáticamente la teoría completa en una serie en términos de la constante de acoplamiento (una característica que describe interacciones, como la constante de estructura fina, por ejemplo) en las proximidades de la teoría libre. Este enfoque se llama teoría de la perturbación o teoría cuántica de campos perturbativa.

Resultó que cuando haces esto, obtienes una imagen muy clara de lo que ves en la descripción de la pregunta. Los procesos de interacción de partículas en cada orden se describen como una suma de diagramas, donde en los vértices hay interacciones elementales (que introducimos orden por orden), y entre estos vértices vuelan perturbaciones (partículas) de un campo cuántico libre, pero de un tipo ligeramente diferente a las partículas ordinarias, se diferencian en que no siempre tienen E_0 = m c^2 (o, más correctamente, E^2 - p^2 c^2 = m^2 c^4). Estas partículas internas no pueden salir volando del diagrama; se las llama virtuales. En consecuencia, para obtener una respuesta exacta en esta formulación de la pregunta, es necesario sumar todos los diagramas posibles con todo el número posible de vértices que se ajusten al proceso deseado. En realidad, basta con tomar la suma de un pequeño número de diagramas que hagan la mayor contribución.
Como la imagen resultó muy clara, la gente empezó a decir que las interacciones de las partículas reales son su intercambio con las virtuales y, en general, a reinterpretar cualquier proceso en el marco de estas mismas partículas virtuales.
Esta imagen es correcta sólo a medias; es correcta en el sentido de que las partículas se dispersan a través de complejas interacciones de campos cuánticos entre sí. Pero las partículas virtuales en sí mismas no son física, son una técnica para calcular ciertas cantidades. Su ventaja es que funciona de forma muy gran número casos. Existen otras técnicas menos universales en las que no existen partículas virtuales, por ejemplo, bootstrap. Hay casos en los que esta técnica no es aplicable, por ejemplo, cuando la constante de acoplamiento es demasiado grande o hay todo tipo de efectos que fundamentalmente no entran en la teoría de la perturbación, por ejemplo, los instantones. El ejemplo más sencillo de un proceso en el que la descripción mediante partículas virtuales no funciona es el efecto Schwinger, la creación de pares electrón-positrón en un fuerte campo eléctrico.
Para responder específicamente a su pregunta, no estamos observando un vacío fluctuante, estamos observando lo que sucederá si enviamos algunas partículas o colocamos algunos objetos en el vacío. En algunos casos, tiene sentido describir tales procesos en el marco de la teoría de la perturbación, entonces el proceso puede representarse visualmente como el hecho de que las partículas reales interactúan con algunas virtuales que surgen del vacío. Pero como, en esencia, las partículas virtuales no son elementos ni siquiera de teoría, sino de técnicas de cálculo Cantidades fisicas En la teoría cuántica de campos, no creo que tenga sentido la cuestión de cuántas partículas virtuales nacen en el vacío por unidad de tiempo.

Y no se explica por partículas virtuales. Tomemos un oscilador armónico en mecánica cuántica, tiene niveles de energía, hay estado fundamental y excitado. Si hacemos una analogía con la teoría cuántica de campos, entonces el estado fundamental es el vacío y los estados excitados son estados de un campo cuántico con un cierto número de partículas. Entonces, el efecto Casimir surge únicamente debido a las peculiaridades del estado de vacío. El estado de vacío en el espacio entre las dos placas es diferente del estado de vacío fuera de ellas. Así como en el caso de la luz entre dos placas debe formar ondas estacionarias, en el caso de los fotones entre dos placas deben tener ciertos números de onda. Lo mismo ocurre con los modos cero: hay menos modos de vacío en el espacio entre las placas que en el exterior. Debido a esta diferencia se produce el efecto Casimir. Los modos de vacío no son partículas virtuales; no interactúan con nada por sí solos, no dispersan nada.
Sólo porque dije que las partículas virtuales son una abstracción, no significa que un campo cuántico sea algo muy simple y no pueda haber efectos extraños. Quiero agregar que no estoy diciendo nada sorprendentemente nuevo ahora, todo esto está en cualquier libro de texto sobre teoría cuántica de campos, simplemente es diferente de lo que termina en fuentes populares.