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Principios básicos de la Condensación

El proceso de condensación es un cambio de fase de una sustancia del estado gaseoso (vapor) al estado líquido. Este cambio de fase genera una cierta cantidad de energía llamada "calor latente". El paso de gas a líquido depende, entre otros factores, de la presión y de la temperatura. La condensación, a una temperatura dada, conlleva una liberación de energía, así el estado líquido es más favorable desde el punto de vista energético.

Comparemos los distintos sistemas

Con una caldera clásica de tipo atmosférico, una parte no despreciable de dicho calor latente es evacuada por los humos, lo que implica una temperatura muy elevada de los productos de combustión del orden de 150°C. La utilización de una caldera de condensación permite recuperar una parte muy grande de ese calor latente y esta recuperación de la energía reduce considerablemente la temperatura de los gases de combustión para devolverle valores del orden de 65°C limitando así las emisiones de gas contaminantes.

Poder Calorífico Inferior (PCI) y Poder Calorífico Superior (PCS)

El poder calorífico inferior (PCI) indica la cantidad de calor que se puede producir con una cierta cantidad de combustible (sólido, líquido o gaseoso). Con este valor de referencia los productos de combustión están disponibles en estado gaseoso. El poder calorífico superior (PCS) contiene en comparación con el poder calorífico inferior un porcentaje de energía añadido en forma de calor por condensación de vapor de agua, el llamado "calor latente".

Rendimiento caldera superior al 100 %

La caldera de condensación debe su denominación al hecho de que, para producir el calor, utiliza no sólo el poder calorífico inferior PCI de un combustible sino también su poder calorífico superior PCS. Para todos los cálculos de rendimiento, las normas europeas retuvieron como hace referencia el PCI. Utilizando el PCI para describir una caldera de gas de condensación, conseguimos rendimientos superiores a 100 gracias a la restitución del calor latente que representa el 11 %. Este método representa el solo medio de comparación entre las calderas clásicas y las calderas de condensación. Con relación a las calderas modernas a temperatura baja, es posible obtener rendimientos superiores del 15 %. Con relación a las instalaciones antiguas, los ahorros de energía pueden alcanzar el 40 %. Si se compara la utilización de energía de las calderas actuales con temperatura baja con la de las calderas gas a condensación, obtenemos el balance que sigue en calidad de ejemplo:

Calor por condensación (calor latente)

Con gas natural, la parte de calor por condensación es el de11 % con relación al PCI. Este valor queda inutilizado sobre las calderas a baja temperatura. La caldera de gas por condensación permite la utilización continua de este potencial de calor, gracias a la condensación del vapor de agua.

Pérdidas por los vapores (calor sensible)

De las calderas a baja temperatura sale vapor a temperaturas relativamente elevadas entre 150 y 180ºC, produciéndose así una pérdida de calor de alrededor del 6 al 7 %.

La disminución importante de la temperatura del vapor sobre las calderas de condensación a gas (temperaturas que pueden descender hasta 30º) permite la utilización de la parte de calor sensible del gas de combustión y reduce de manera importante las pérdidas por vapor.

Distintos tipos de instalaciones

Calefacción y Agua Caliente Sanitaria. Instalación de calefacción con caldera de condensación

La caldera de condensación es un producto indicado para cualquier tipo de instalación para calefacción y/o agua caliente sanitaria, independientemente de la temperatura de trabajo, tipo de emisores, etc. En cualquier caso, el confort obtenido gracias a los márgenes de regulación, el ahorro de energía (rendimiento superior al 99 %) siempre serán muy superiores a los de las calderas con generador de combustión tradicional y, por supuesto, la emisión de elementos contaminantes a la atmósfera mucho menor.

Son perfectas para el hogar ya que son muy silenciosas, con unos niveles sonoros inferiores a la reglamentación acústica.

Equipadas con un quemador que modula su potencia de calefacción, se adapta a sus necesidades. Con servicio sólo de calefacción, es decir, servicio simple, ocupan un espacio mínimo y se pueden instalan en cualquier estancia (cocina, sala de agua, armarios...)

Calefacción + A.C.S con microacumulación (ejemplo 6 litros)

Ejemplo 1: Tomando como ejemplo una caldera con un depósito de 6 litros, y una potencia de calefacción de 30 kW, consumirá una potencia de agua caliente sanitaria de 24 kW con una producción ACS de 12 a 16 litros/minuto (delta T de 30°C osea una diferencia de temperatura entre la entrada de agua fría, ejemplo 15°C, y la salida 45°C - Control por la norma europea EN 625).

Calefacción + A.C.S con depósito de acumulación integrado (ejemplo 46 litros)

Ejemplo 2: Tomando como ejemplo una caldera con un depósito de 46 litros, y una potencia de calefacción de 20 kW consumirá una potencia de agua caliente sanitaria de 25 kW con una producción ACS de 17 a 21 litros/minuto (delta T de 30°C o sea una diferencia de temperatura entre la entrada agua fría, ejemplo 15°C y la salida 45°C - EN 625).

LA CAPACIDAD DE SUMINISTRO DE A.C.S SE MEJORA A CAUSA DEL DEPÓSITO DE 46 LITROS

Instalación de suelo radiante

Existen aplicaciones en que se potencian aún más los beneficios de esta caldera. Son aquellas donde por motivos de confort los emisores trabajan a menor temperatura o, simplemente, donde se necesitan sistemas poco contaminantes con objetivos ecológicos. Además, al trabajar a menos temperatura se mejora el rendimiento y por lo tanto se disminuye el consumo.

El empleo de una caldera de condensación en instalaciones de suelo radiante es pues una aplicación idónea, puesto que al trabajar a baja temperatura el rendimiento será el máximo y la caldera no sufrirá problemas de condensaciones no controladas.

Integración de las energías renovables

Resulta asimismo interesante la combinación instalación solar - caldera de condensación. Dado que siempre va a ser es necesario utilizar una energía alternativa a la solar, cuanto menos contaminante sea ésta, mayor será la contribución hacia un desarrollo sostenible. Y lo que está claro es que las calderas que menos contaminan son las de condensación.

Ejemplo GAS + ENERGÍA SOLAR
Ejemplo GAS + COMBUSTIÓN DE MADERA

Normativa y Bibliografía

Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios. (RITE)
NTE.- Instalaciones.
Normas Básicas de Ediicación. NBE-CT-79, NBE-CA-88 y NBE-CPI-96.
Normativa del Ayuntamiento y Compañia Suministradora de Energía correspondiente.

Instalación de Calderas de Condensación

Sumario