Caldera de condensación

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Una caldera de condensación es un artefacto que produce agua caliente a baja temperatura 40-60°C, con un alto rendimiento y, por tanto, emisiones más reducidas de CO2.

Funcionamiento[editar]

Esquema de funcionamiento de calderas de condensación.
1- Entrada de gas
2- Entrada de aire
3- Salida de gases quemados
4- Retorno desde emisores
5- Ida a emisores
6- Agua condensada

Como su nombre indica, los hidrocarburos generalmente utilizados como combustibles (gas natural, GLP, gasóleo) son compuestos de carbono e hidrógeno en diversas proporciones. Al combinarse con el oxígeno del aire, estos elementos forman dióxido de carbono (CO2) y agua en estado gaseoso (H2O), respectivamente. Condensando, dentro de la caldera, el vapor proveniente de los gases de combustión, se obtienen 2.260 kilojulios (kJ) por cada kilogramo de agua condensada. En las calderas convencionales, esta energía térmica se envía a la atmósfera.

Molécula de gas popano

Los combustibles, especialmente los líquidos, contienen algunas impurezas, como el azufre que forma óxidos de azufre al combinarse con el oxígeno atmosférico. En las calderas corrientes, estos gases procedentes de la combustión se expulsan a temperaturas superiores a 150 °C, para conseguir tiro térmico y para evitar que el agua se condense y forme ácidos sulfuroso o sulfúrico al combinarse con los óxidos de azufre (SO2 + H2O → SO3H2 y SO3 + H2O → SO4H2), que corroerían sus partes metálicas.[nota 1]

Sin embargo, el uso de combustibles sin contenido de azufre, como los gases (natural y GLP), permitió idear la caldera de condensación, que aprovecha la energía latente en el vapor de agua (los mencionados 2.260 kilojulios por kilogramo). Para conseguirlo debe calentar el agua a una temperatura máxima de 60-70 °C (en vez de los 90 °C de las calderas corrientes) y evacuar los gases a temperaturas inferiores a las de condensación (100 °C a nivel del mar). Por otro lado, reduce el tiro térmico del conducto de gases y hace necesario utilizar un ventilador.

Además, al salir a menor temperatura los gases quemados, también se aprovecha el calor que, en las calderas normales, se usaría para alcanzar esa temperatura, convirtiendo este tipo de caldera en la más eficiente actualmente y con menor impacto medioambiental al reducir las emisiones de CO2. [1]

Como los combustibles no han de contener azufre, los condensados no contienen sustancias corrosivas y se pueden evacuar por el sistema de saneamiento normal.[nota 2]

Rendimiento[editar]

El rendimiento aparente de estas calderas es superior al 100% (medido en condiciones tradicionales, sobre el poder calorífico inferior), frente al 70-90% de las convencionales. Puede resultar chocante, pero es cierto. El poder calorífico inferior se definió como el máximo calor que se podía obtener racionalmente en una combustión, por lo que no se tuvo en cuenta el calor latente de vaporización del agua, ya que era necesario evacuar los gases a temperaturas superiores a 140 ºC para no deteriorar la caldera (con combustibles con contenido de azufre). A esas temperaturas, el agua se expulsaba en forma de vapor. Si se mide sobre el poder calorífico superior (que tiene en cuenta el calor latente de vaporización del agua) el rendimiento de estas calderas es, por supuesto, inferior al 100%. Pero, para comparar su rendimiento con el de otras calderas, hay que utilizar la misma norma, y lo habitual es medir el rendimiento sobre el poder calorífico inferior.

Como consecuencia de la menor temperatura del agua preparada, los emisores finales del calor deben tener mayor superficie de intercambio (radiadores más grandes) o utilizar sistemas de emisión de baja temperatura (suelos radiantes o calefacción por aire).

Existen también calderas que, a partir de cierta temperatura requerida por la instalación (ver regulación proporcional) dejan de funcionar en condensación, para funcionar como calderas normales, con un rendimiento, en estos lapsos de tiempo, inferior. Con este artificio se consigue utilizar instalaciones existentes, con sistemas de emisión con superficies de intercambio menores.

Temperatura de impulsión[editar]

Es necesario regular, fijar la temperatura de impulsión de la caldera como máximo a 65 ºC, a no ser que durante los días más fríos del año, se compruebe que la instalación no es capaz de llegar a una temperatura de confort en la vivienda.[2]

Evacuación de condensados[editar]

Las calderas de condensación necesitan una salida para el desagüe de los condensados. En ningún caso servirá un cubo o recipiente para evacuar los residuos resultantes. Será necesario disponer de un sumidero y deberán disponerse tubos de materiales compatibles con los productos condensados. En instalaciones de potencia superior a 70 kW, será necesario tratar estos condensados para neutralizar su acidez.


Véase también[editar]

Notas y referencias[editar]

  1. Luego, en la atmósfera, los óxidos de azufre, con el agua de lluvia, reaccionan formando el ácido y produciendo lluvia ácida.
  2. No hay peligro de formación de gases NOx, con el nitrógeno del aire, pues para ello se requieren temperaturas y presiones mayores de las que se alcanzan en estas calderas.

Referencias[editar]