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Reglas para elegir un sistema de escape de humos para una caldera de gas. Sistema de escape de humos separado Sistema de escape de humos separado para una caldera de gas

El tiempo de los burgueses y los carboneros está llegando a su fin. E incluso las salas de calderas industriales más modernas se ven obligadas a hacer espacio frente a los puntos de calor individuales y la demanda cada vez mayor de pared calderas de gas. Una de las razones de este aumento de popularidadcalderas murales de gas - la capacidad de instalarlos en casi cualquier habitación, combinada con una asombrosa facilidad de instalación y adaptabilidad a cualquier necesidad y condición.


En gran medida, el alcance de los equipos de calderas se amplía con el sistema de chimenea propuesto para ellos. Además de la chimenea atmosférica habitual, que todos conocemos desde la infancia, han aparecido chimeneas coaxiales, así como varios sistemas separados.


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


Los sistemas de extracción de humos coaxiales y separados se utilizan para eliminar gases de combustión de 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 tanto directamente fuera del edificio como en el interior, si cumple con los requisitos necesarios y proporciona suficiente ventilación de suministro.


  1. SISTEMAS DE CHIMENEA COAXIAL PARA CALDERAS MURIALES

El sistema de extracción de humos coaxial se utiliza para eliminar los gases de combustión de las calderas de gas domésticas con una cámara de combustión cerrada, donde la temperatura de los gases de combustión no supera los 200 C. La instalación se permite bajo presión o sobrepresión hasta 200 Pa.


Chimeneas coaxiales se suelen fabricar 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 o 80/125. Además, el tamaño estándar 60/100 es el más común, y el 80/125 se utiliza con calderas de condensación de pared, o en los casos en que el sistema de chimenea supere los 4-5 metros.


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


La excepción es un elemento que se conecta directamente a la caldera: este es un codo en ángulo o un adaptador vertical para conectarse a la caldera. El adaptador de esquina se usa para penetraciones horizontales en paredes y el adaptador vertical para penetraciones en techos, o cuando el pasaje horizontal debe montarse un poco más alto.


Por lo tanto, si compra un kit de paso de pared (o techo), también debe elegirlo, como el adaptador de caldera, según el fabricante de su equipo de caldera.


Desde el exterior, los elementos de la chimenea están pintados.estoy en blanco Los elementos del sistema coaxial también se pueden usar junto con elementossistema de chimenea separado 80/80 .


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


1.1 Cálculo del sistema de extracción 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 posibles y modos de funcionamiento del bloque térmico, la descarga en la entrada de la chimenea sea suficiente para vencer la resistencia de la caldera y la chimenea. mismo, así como también se 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 otros 0,5 metros. Si se requiere una estructura más larga, debe cambiar a un sistema separado o a una chimenea coaxial con un diámetro de 80/125.


Temperatura superficie interna chimenea debe estar al menos a 0 C. El incumplimiento de esta condición, durante el período de temperaturas negativas, provocará la congelación del condensado en el interior de la chimenea, el estrechamiento de la sección de trabajo y la 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 coaxiales de extracción de humos

1.2.1 Salida horizontal vía pared exterior


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


| La chimenea coaxial se muestra horizontalmente a través de la pared exterior. Durante la instalación, es necesario garantizar 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 de paso de pared estándar. Los kits se seleccionan según el tipo (fabricante) de la caldera mural. Por ejemplopase de pared básico VAILLANT(art. 303807) o conjunto horizontal BUDERUS (art. n.º 7 747 380 027 3) se distinguen por un adaptador angular para conectar a la caldera. El resto de las piezas son idénticas e intercambiables. Y, por supuesto, puede usar cualquier elemento de extensión para ellos, por ejemploalargador de tubo coaxial 60/100 1 metro, o codo coaxial 60/100 ángulo 90 .


1.2.2 Paso vertical a través del techo

En este caso, la chimenea sube desde la caldera a través del techo del edificio. En este caso se utiliza un adaptador vertical (se lleva directamente en la caldera y cada fabricante tiene el suyo, ver por ejemploAdaptador coaxial vertical Ø60/100 BOSCH, Buderus) . Más montadonúmero requerido de elementos de extensión, p.Tubo coaxial 60/100 2,0 m . Termina la construcción desde arriba.Terminal vertical Ø60/100 para paso por el techo - proporciona una conexión estanca al techo.

Este esquema se usa generalmente en casas privadas y casas de campo.


1.2.3 Conexión a una chimenea colectiva

La chimenea coaxial se descarga en el eje de la chimenea colectiva. El aire de combustión entra por el espacio libre entre la pared exterior del pozo y el manguito de la chimenea común.

Al mismo tiempo, es necesario un cálculo cuidadoso tanto de todo el fuste como del manguito de la chimenea (área de sección, longitud máxima, distancia entre dispositivos, etc.) para evitar el vuelco del tiro de un termobloque a otro.

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

Dichos sistemas de chimenea se usan comúnmente para calefacción residencial en edificios de apartamentos.





1.3 Reglas para la instalación de 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 la entrada de condensado en la caldera, al principio de la sección, unColector de condensados ​​coaxial Ø60/100 para tubos rectos.


1.3.2 Sección horizontal

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

Al diseñar una chimenea, es importante mantener su longitud y número de vueltas lo más cortos posible. Es recomendable utilizar no más de 3 codos de 90°, ya que cada uno de ellos reduce la longitud admisible de la chimenea en una media de 0,5 metros.


Para eliminar el condensado, se proporcionan trampas de condensado y la chimenea en sí está montada con una pendiente de 2-3 grados desde la caldera.


Hablaremos sobre el sistema de chimenea 80/80 separado en la parte 2 de este artículo.

La ocurrencia de un incendio es peligrosa no tanto por la presencia de llamas abiertas como por el humo en el local. Incluso un incendio pequeño puede generar tanto humo que se vuelve problemático sacar a la gente. La presencia de productos de combustión en el aire dificulta la respiración, desorienta en el espacio y provoca pánico. Estas amenazas requieren sistema de ventilación, realizando una eficaz eliminación de humos, así como contribuyendo a la pronta solución de los problemas surgidos. Dichos sistemas existen, se utilizan activamente en varios edificios, talleres industriales u otras estructuras.

El sistema de escape de humo es un conjunto especializado de equipos de ventilación diseñado para eliminar rápidamente los productos de combustión de las instalaciones, despejar las rutas de evacuación de personas del humo y contribuir a la organización adecuada de las medidas para eliminar el fuego.

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

  • Reduce la posibilidad de propagación del fuego.

  • Se reduce la cantidad de humo.

  • Se proporciona la posibilidad de extinción de incendios normal.

  • La temperatura del aire está bajando.

  • Se lleva a cabo control y advertencia de incendios.

  • Apertura de bocas de hombre, 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 humo consta de las siguientes unidades:

  • Extractores de humo. Extraiga o suministre aire fresco a las habitaciones con humo.

Opinión experta

Fiódorov Maxim Olegovich

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

Equipamiento incluido en el complejo

Como extractores de humos se utilizan dispositivos con las características adecuadas. Las condiciones de funcionamiento requieren una alta categoría de resistencia al calor, de 400 °C a 600 °C. Los impulsores pueden estar hechos de acero inoxidable o tener revestimiento protector protección contra productos de combustión agresivos.

Los conductos de extracción de humos están hechos de acero al carbono o galvanizado y tienen requisitos de estanqueidad aumentados: categoría "H" (versión normal) o "P" (apretada).

Las escotillas de humo utilizadas para el sistema tienen una posición normalmente cerrada, se abren con el comando de los sensores o del panel de control. Todos los elementos deben estar diseñados para trabajar con altas temperaturas y en ambientes agresivos.

Cálculo de eliminación de humo

El cálculo del sistema es una tarea compleja de varias etapas. Se determinan todos los canales posibles para la eliminación de gases o productos de combustión, desde pasillos existentes, huecos de escaleras, etc. a nuevo, adicionalmente instalado. Por el tamaño de los canales o el volumen de las habitaciones, se calcula el rendimiento de los ventiladores, por el número de habitaciones y pasillos, se determina el número de compuertas de extracción de humos, así como las compuertas cortafuego. No existe un método de cálculo único, ya que la configuración de las habitaciones y los conductos de aire para la eliminación de humos puede ser diferente.

La metodología de cálculo es compleja 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 examinar las instalaciones disponibles por parte de especialistas, posibles formas de eliminar los productos de combustión, determinar el procedimiento para evacuar personas, etc. Todos estos cálculos deben basarse en los requisitos de SNiP, cumplir con las normas sanitarias y contra incendios.

Opinión experta

Ingeniero de calefacción y ventilación RSV

Fiódorov Maxim Olegovich

¡Importante! El autocálculo del complejo de eliminación de humos es un alto riesgo de cometer errores debido a la falta de experiencia.

Explotación

El sistema bien establecido para la eliminación de productos de combustión se opera de acuerdo con los requisitos de las regulaciones o SNiP. Se elabora un calendario de inspecciones de equipos, se toman todas las medidas necesarias para mantener todos los elementos en condiciones de funcionamiento. La dificultad es que el sistema no funciona todo el tiempo, los equipos inactivos tienen una alta probabilidad de fallar. La responsabilidad del complejo es grande, el ahorro en mantenimiento, las medidas de control son inaceptables.

Los sistemas de escape de humo a menudo son más importantes que los sistemas de extinción de incendios, ya que incluso con una pequeña fuente de combustión que no amenaza los valores materiales y las personas, la cantidad de humo puede ser crítica y conllevar dificultades para llevar a cabo las medidas de extinción de incendios. o incluso bajas humanas. El envenenamiento por productos de combustión causa pánico, 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 compuerta de humo

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

Simplicidad de diseño y estética. apariencia hacer chimenea coaxial indispensable para operación correcta Caldera mural de gas de circuito doble o circuito único. Echemos un vistazo más de cerca a sus características, principio de funcionamiento, requisitos para la instalación e instalación de este diseño.

chimenea coaxial para Caldera de gas: qué es y dónde se aplica

Se utiliza chimenea coaxial para calefacción con tiro forzado. La caldera en sí debe estar turboalimentada, es decir, Llevar incorporado un ventilador para la expulsión de los productos de la combustión. El concepto mismo de "coaxial" significa coaxial, es decir, chimenea "tubo en tubo". El aire fluye hacia la caldera a través del tubo exterior y los gases de escape a la atmósfera a través del tubo interior.

El diámetro de estas chimeneas suele ser 60/100. Su tubo interior es de 60 mm, y el tubo exterior es de 100 mm. Para calderas de condensación diámetro chimenea: 80/125 mm. El material de ejecución es acero, pintado con esmalte resistente al calor. el color blanco. Miramos el equipo estándar de acuerdo con el esquema de fotos.

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 ligeramente más largo que el exterior. Esto se hace específicamente para que no se forme condensación en el tubo exterior. Este tipo de chimenea es un poco más cara, pero no mucho.

Una chimenea coaxial puede estar formada por varios elementos:

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

- codo coaxial (esquina) a 90 o 45 grados;

- T coaxial;

- una punta de pipa, a veces un paraguas;

- abrazaderas y juntas.

Fabricantes de chimeneas coaxiales para calderas de gas

Al comprar una caldera de gas montada en la pared, se le ofrecerá comprar inmediatamente una tubería coaxial para ella. En situación normal, estándar, se vende un kit coaxial para sistema de extracción de humos horizontal que incluye: un codo de 90 grados, una extensión de 750 mm con punta exterior, un collar de engaste, juntas e insertos decorativos.

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

El primer elemento es una excepción, es el primer codo o el primer tubo de la caldera. El hecho es que cada fabricante de calderas tiene sus propias características del asiento. Esto se aplica a las chimeneas coaxiales de marca (nativa).

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

Análogos de fabricantes de chimeneas coaxiales.

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

Chimenea coaxial "Royal Thermo"


Chimeneas coaxiales de la empresa” termo real» adecuado para , Vaillant o Navien. Al comprar tuberías Royal, mire cuidadosamente el empaque; al final, para cada marca de caldera, se adjunta su propio artículo: "Bx" - Baxi, "V" - Vaillant, "N" - Navien.

Otro fabricante en el 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 en dos o incluso tres veces.

Requisitos de instalación e instalación para una chimenea coaxial (coaxial)

La chimenea coaxial se puede instalar en tres versiones:

— horizontal con salida a la calle;

- horizontal con salida a la mina (calefacción de vivienda);

- en vertical con salida a chimenea existente.

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

Chimenea coaxial a la pared


Del diagrama anterior, vemos:

1 — tubo coaxial con punta;

2 - coaxial de rodilla;

4 - tubo coaxial (extensión);

Para instalación correcta chimenea coaxial hay una serie de requisitos

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

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

3. Distancia minima desde la tubería hasta el techo y las paredes hechas de material incombustible debe ser de 0,5 metros.

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

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

Sistemas de chimeneas separadas para calderas de gas.

Otra forma popular de eliminar los productos de combustión de las calderas de pared de gas turboalimentadas es un sistema de escape de humo separado. ¿Qué es?

Hay casos en los que, por una u otra razón, es imposible quitar una chimenea coaxial. Para esto, se desarrolló un sistema que consta de dos tuberías separadas: una para la emisión de gases, la otra para la succión de aire en la caldera. Ver diagrama de instalación.

Chimenea separada para la caldera

Como regla general, el diámetro de tales tuberías es de 80 mm. Material de ejecución — acero. En algunos casos, la tubería de succión de aire se reemplaza con 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 la caldera montada y convierte la salida tubo en tubo en una separada, sobre la que se montan los tubos.

Algunos fabricantes, por ejemplo, el mismo Navien, se ocuparon de los consumidores por adelantado y producen calderas de gas montadas en la pared con ya sistema instalado para tuberías separadas. Esta es una versión puramente coreana de las calderas, designadas bajo el artículo "K". Una caldera con tal sistema tendrá el nombre de "Navien Deluxe-24 K", donde 24 es su potencia en kW.

Instalación de una caldera con un sistema de chimenea separado.

Las tuberías se pueden mostrar en 3 versiones:

- ambos tubos en una pared;

- ambos tubos en paredes diferentes;

- un tubo en la pared, el segundo - en la chimenea existente.

La organización de diseño debe decidir cuál de los métodos de eliminación de humo es adecuado para su hogar. De acuerdo a especificaciones, hacen un proyecto individual para cada casa.

Prescribe el diseño de la caldera de gas (piso, pared), su potencia máxima y qué tuberías deben instalarse: por separado o necesita comprar una chimenea coaxial para una caldera de gas.

Lo único que no pueden decidir por ti es la marca de la caldera. Nadie puede obligarte a comprar un modelo de un determinado fabricante. Aquí, la elección es solo suya. Veamos el video.

¿Cuál es la diferencia entre un sistema de escape de humo coaxial y uno separado? Características de los tipos de sistemas de escape de humo.

Al instalar una caldera de calefacción en la casa, por supuesto, debe cuidar la eliminación de los productos de combustión. Esta tarea no es simple, pero gracias al uso de equipos modernos, se resuelve fácilmente y sin costos financieros especiales.

Instalación aspecto moderno los sistemas de extracción de humo son convenientes y el hecho de que permite resolver 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 interior habitaciones, luego se crean corrientes de aire y el microclima se deteriora significativamente. Además, la temperatura en la habitación 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 tanto, lo mejor es que el aire se suministre 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 extracción de humos

El sistema coaxial de extracción de humos consta de un tubo exterior y otro interior. Por el conducto interior se evacuan los productos de la combustión (humo, vapor de agua, dióxido de carbono), debido a la fuerza de tracción de la propia caldera de calefacción. Y, por el espacio entre los conductos, entra el aire necesario para mantener el proceso de combustión en la caldera.

El diámetro del tubo más pequeño suele ser de 6 cm y el más grande de 10 cm Para el funcionamiento de pequeñas calderas de gas es suficiente un diámetro de tubo de 6 cm. Por lo tanto, se recomienda un sistema de extracción de humos coaxial para uso en casas particulares y pequeñas áreas comerciales (públicas).

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

La ventaja del sistema de extracción de humos coaxial 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 combustibles con tubo interior prácticamente excluido.

Las desventajas de este sistema de eliminación de humo incluyen su alto costo. En el caso de una chimenea larga, es más ventajoso utilizar un sistema de extracción de humos separado.

Vista dividida del sistema de extracción de humos

El sistema de extracción de humos por separado también utiliza dos tubos. Por un tubo salen los productos de la combustión y por el otro entra aire en la caldera. Tal sistema de extracción de humo 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 extracción de humos separado:

  1. Este sistema se puede utilizar para calderas que funcionan con diferente forma combustibles (gas natural, fuel oil, carbón, leña).
  2. Instalación económica.

Como regla general, se asigna una sala especial para calderas potentes, en las que el oxígeno puede ingresar fácilmente tanto a través de tubería especial y a través del sistema de ventilación.

¿Cuál es la característica de ensamblar e instalar tipos de sistemas de eliminación de humo?

Para la instalación de ambos sistemas de extracción de humos se utilizan tramos rectos (tuberías) y adaptadores. Las secciones rectas del sistema se conectan primero entre sí. Luego, con la ayuda de sujetadores 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 suele ser muy difícil resolver directamente las ecuaciones de un campo cuántico que interactúa con otro campo cuántico. Así que a la gente se le ocurrió este enfoque, llamado teoría perturbativa del campo cuántico. En la física de partículas (en el mismo colisionador), generalmente, al principio, algunas partículas se juntan desde lejos (donde su interacción entre sí es pequeña), interactúan de alguna manera y luego vuelan lejos (donde su interacción es nuevamente 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 (es fácil resolver tal teoría), y luego, orden por orden, introducir 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 la vecindad de la teoría libre. Este enfoque se llama teoría de la perturbación o teoría cuántica perturbativa del campo.

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 la suma de diagramas, donde las interacciones elementales están en los vértices (que introducimos orden por orden), y las perturbaciones (partículas) del campo cuántico libre vuelan entre estos vértices, pero de un tipo ligeramente diferente al de las partículas ordinarias, se diferencian en que no siempre tienen E_0 = mc^2 (o, más correctamente, E^2 - p^2 c^2 = m^2 c^4). Tales partículas internas no pueden salir volando del diagrama y se llaman virtuales. En consecuencia, para obtener una respuesta exacta en tal formulación de la pregunta, es necesario resumir todos los diagramas posibles con todo el número posible de vértices que se ajusten al proceso deseado. Siendo realistas, es suficiente tomar la suma de un pequeño número de diagramas que contribuyen más.
Como el cuadro resultó ser muy visual, la gente empezó a decir que las interacciones de las partículas reales son su intercambio con las virtuales, y en general reinterpretan cualquier proceso en el marco de estas mismas partículas virtuales.
Esta imagen es correcta solo a medias, es correcta porque la dispersión de partículas se lleva a cabo a través de interacciones complejas 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 números grandes casos. Existen otras técnicas menos universales donde 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 perturbaciones, por ejemplo, los instantones. El ejemplo más simple de un proceso donde la descripción a través de partículas virtuales no funciona es el efecto Schwinger, la creación de pares electrón-positrón en un fuerte campo eléctrico.
Respondiendo a su pregunta específicamente, no observamos un vacío fluctuante, observamos lo que sucederá si se envían algunas partículas al vacío o se colocan algunos objetos. En algunos casos, tiene sentido describir tales procesos dentro del marco de la teoría de la perturbación, entonces el proceso puede visualizarse como el hecho de que las partículas reales interactúan con algunas virtuales que han surgido del vacío. Pero como, en esencia, las partículas virtuales son elementos ni siquiera de una teoría, sino de una técnica 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. Tome el oscilador armónico en mecánica cuántica, tiene niveles de energía, hay un 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 los estados del 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 dos placas difiere del estado de vacío fuera de ellas. Como en el caso de la luz entre dos placas, debe formar ondas estacionarias, y 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. Esta diferencia da como resultado el efecto Casimir. Los modos de vacío no son partículas virtuales, no interactúan con nada por sí mismos, no dispersan nada.
El hecho de que dijera que las partículas virtuales son una abstracción no significa que un campo cuántico sea algo muy simple, y no puede haber efectos extraños allí. Quiero agregar que no estoy diciendo algo sorprendentemente nuevo en este momento, todo está en cualquier libro de texto sobre teoría cuántica de campos, solo es diferente de lo que termina en las fuentes populares.