CALEFACCIN

I N D I C E:

.1.- INTRODUCCION........................................................................................1

.2.- DISTINTOS SISTEMAS DE CALEFACCION....2

.3.- SISTEMA SEGN FORMA DE CALEFACTAR3

.4.- SISTEMA MONOTUBO.............4

.5.- SISTEMA BITUBULAR..5

.6.- CALDERAS DE CONDENSACION.6

.7.- AHORRO EN CALEFACCION.7

.8.- CALDERAS..8

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-Actualmente hay diversos sistemas de calefaccin.

Segn la extensin: o Calefaccin unitaria o Calefaccin centralizada o Calefaccin urbana

Segn la forma de calefactar: o Calefaccin por agua o Calefaccin por vapor o Calefaccin por aire o Calefaccion elctrica o Calefaccion por fibra de carbono

Segn el sistema utilizado: o Calefaccin con radiadores o Calefaccin por suelo radiante o Calefaccin con bomba de calor (aire)

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Calefaccin unitaria: Sistema de calefaccin ubicado en un recinto, generalmente en el centro, abastecido por energa elctrica o un combustible lquido. Tambin llamada calefaccin de espacio.

-La Calefaccin centralizada!!!!'()!!*+$!,!)!!+!'!!"!* $!#-#*#$)*.##$/0102!+

-La Calefaccin urbana3)#$+ ##4 ##$) +#

El agua que ha perdido una parte del calor que transportaba, vuelve a la central de produccin para ser recalentada y reenviada a la red.

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- Calefaccion por agua: Se trata de un sistema de calefaccin en el que el calor se produce en una caldera situada en un local especfico y el calor, por medio de un caloportador (generalmente agua), se distribuye a unos elementos terminales, generalmente radiadores o suelos radiantes, que emiten el calor a los ambientes que lo requieren.La eleccin del agua como caloportador se debe a que es una sustancia barata, comn en todas las edificaciones y, sobre todo, su calor especfico es el mayor entre todas las sustancias conocidas, por lo que requiere un caudal menor que cualquier otra sustancia para transportar la misma cantidad de calor.

-Calefaccion de vapor: Es una variante de los sistemas de calefaccin en el que el caloportador es agua en fase de vapor en lugar de agua en fase lquida. Fue muy utilizado antiguamente pero con el tiempo se est abandonando, aunque an hay muchas instalaciones en funcionamiento en muchos pases.

Su constitucin es semejante a los sistemas de calefaccin por agua caliente: la caldera lleva el agua a la temperatura de evaporacin y el vapor recorre los emisores sin necesidad de bomba u otro artificio mecnico. Al enfriarse vuelve a la fase lquida y, condensado, el caloportador vuelve a la caldera por gravedad, para lo que la red de tuberas debe tener pendientes hacia ella. Por la misma razn las tuberas de ida suelen ser ms gruesas que las de retorno. En los radiadores, en vez de purgar aire de su parte superior debe purgarse el agua condensada en su parte inferior.

-Calefaccin por aire : Sistema de calefaccin que consiste en que el aire calentado en una caldera se distribuye a los difusores mediante un ventilador.

.Calefaccin elctrica: Sistema de calefaccin que es producda a travs de la electricidad.

Calefaccion por fibra de carbono3'

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El sistema consiste bsicamente en un anillo simple que va intercalando emisores a lo largo de su recorrido. Los emisores se conectan a los "bucles" en los que conecta con el anillo solo en un punto, dnde se coloca una vlvula doble que permite la conexin y reglaje del tubo de entrada y la del de salida. El anillo suele tener un dimetro constante. Es apropiado para pequeas instalaciones. No se aconseja la colocacin de ms de siete radiadores al mismo anillo.

Foto:

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En este sistema no se reutiliza el agua que ya ha pasado por un radiador como ocurre en el sistema monotubular sino que se recoge mediante una red paralela para ser reconducida a la caldera. En este sistema no hay limitacin en el nmero de radiadores. Es el apropiado para grandes instalaciones.

Foto:

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La Condensacion: El proceso de condensacin es un cambio de fase de una sustancia del estado gaseoso (vapor) al estado lquido. Este cambio de fase genera una cierta cantidad de energa llamada calor latente. El paso de gas a lquido depende, entre otros factores, de la presin y de la temperatura. La condensacin, a una temperatura dada, conlleva una liberacin de energa, as el estado lquido es ms favorable desde el punto de vista energtico.

Comparemos los distintos sistemas

Con una caldera clsica de tipo atmosfrico, una parte no despreciable de dicho calor latente es evacuada por los humos, lo que implica una temperatura muy elevada de los productos de combustin del orden de 150C. La utilizacin de una caldera de condensacin permite recuperar una parte muy grande de ese calor latente y esta recuperacin de la energa reduce considerablemente la temperatura de los gases de combustin para devolverle valores del orden de 65C limitando as las emisiones de gas contaminantes.

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

El poder calorfico inferior (PCI) indica la cantidad de calor que se puede producir con una cierta cantidad de combustible (slido, lquido o gaseoso). Con este valor de referencia los productos de combustin estn disponibles en estado gaseoso.

El poder calorfico superior (PCS) contiene en comparacin con el poder calorfico inferior un porcentaje de energa aadido en forma de calor por condensacin de vapor de agua, el llamado calor latente.

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Utilizaremos como ejemplo un metro cbico de gas.

La caldera de condensacin debe su denominacin al hecho de que, para producir el calor, utiliza no slo el poder calorfico inferior PCI de un combustible sino tambin su poder calorfico superior PCS. Para todos los clculos de rendimiento, las normas europeas retuvieron como hace referencia el PCI. Utilizando el PCI para describir una caldera de gas de condensacin, conseguimos rendimientos superiores a 100 gracias a la restitucin del calor latente que representa el 11 %. Este mtodo representa el solo medio de comparacin entre las calderas clsicas y las calderas de condensacin. Con relacin a las calderas modernas a temperatura baja, es posible obtener rendimientos superiores del 15 %. Con relacin a las instalaciones antiguas, los ahorros de energa pueden alcanzar el 40 %. Si se compara la utilizacin de energa de las calderas actuales con temperatura baja con la de las calderas gas a condensacin, obtenemos el balance que sigue en calidad de ejemplo:

6.1

Calor por condensacin (calor latente)

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

Prdidas por los vapores (calor sensible)

De las calderas a baja temperatura sale vapor a temperaturas relativamente elevadas entre 150 y 180C, producindose as una prdida de calor de alrededor del 6 al 7 %.

La disminucin importante de la temperatura del vapor sobre las calderas de condensacin a gas (temperaturas que pueden descender hasta 30) permite la utilizacin de la parte de calor sensible del gas de combustin y reduce de manera importante las prdidas por vapor.

VERDADES Y MENTIRAS SOBRE LAS CALDERAS DE CONDENSACI Por falta de costumbre o por desconocimiento, Espaa contina atrs en la instalacin de calderas de condensacin en comparacin con otros pases europeos como Inglaterra o Alemania. En muchas ocasiones esta falta de decisin por parte de los usuarios de instalar una caldera de condensacin se debe a que en torno a este tipo de calderas, circulan una serie de mitos que en la mayora de los casos carecen de fundamento.

Veamos algunos de los ms comunes:

Las calderas de condensacin son demasiado caras

Falso. El precio de las calderas de condensacin se ha reducido considerablemente en los ltimos aos. Hoy en da podemos adquirir una calderas de condensacin al mismo precio que una caldera convencional. Adems, la inversin merece realmente la pena si tenemos en cuenta el ahorro de combustible que este tipo de calderas garantiza a medio-largo plazo.

6.2

No son compatibles con sistemas ya instalados

Falso. Las calderas de condensacin pueden instalarse sin ningn problema sustituyendo una instalacin anterior y son perfectamente compatibles con radiadores y suelo radiante. Tan slo debe llevarse a cabo una buena limpieza del antiguo sistema de calefaccin.

Su instalacin es muy complicada

La nica diferencia entre una caldera de condensacin y una convencional es que las primeras necesitan un desage para los restos de la condensacin, consistente en un simple tuvo de PVC. Por otra parte, su emplazamiento no tiene por qu ser distinto al de las calderas convencionales. Lo nico que se debe tener en cuenta que el vapor que surge de la condensacin puede ser visible en determinadas ocasiones, con lo que conviene colocar la salida de gases en un lugar donde no moleste este vapor.

Slo obtienen un buen rendimiento cuando condensan

No es cierto. Siempre tendrn mejor rendimiento que una caldera convencional estn condensando o no. Una caldera de condensacin obtiene una eficiencia de rendimiento de entre un 84 y un 92 por ciento, comparado con una caldera tradicional, que obtiene un 78 por ciento y una caldera antigua que obtiene de 55 a 65 por ciento.

Las calderas de condensacin requieren radiadores ms grandes

Nada ms lejos de la realidad. En la gran mayora de las instalaciones, los radiadores son ya de gran tamao. Existe una ventaja marginal aproximadamente del 3 % que puede ser obtenida al aumentar el tamao de los radiadores para un nuevo sistema, lo que facilitara ligeramente la vuelta del agua refrigerada a la caldera y maximizara el tiempo gastado en la condensacin , pero esto es por lo general poco rentable y poco prctico.

Son menos fiables

Falso. En Estados Unidos se lleva utilizando este tipo de caldera desde los aos 80. En nuestro pas todava no son muy utilizadas, pero la tecnologa actual y los aos de experiencia en otros pases europeos demuestran que este tipo de calderas funcionan igual de bien que las calderas tradicionales. Son difciles de mantener y reparar

No es cierto. La nica diferencia con las calderas convencionales es que hay que asegurarse de que el tubo de extraccin est limpio mientras est activo.

6.3

Si no se instalan tantas calderas de este tipo es porque no hay mucha oferta

Falso. El de las calderas de condensacin es un mercado en alza en nuestro pas. Existen una gran variedad de marcas que ofrecen calderas de condensacin de diferentes caractersticas y cualidades. Consulte siempre a su instalador de confianza que le recomendar el modelo que mejor se adapte a sus necesidades.

TIPOS DE INSTALACIN Calefaccin y Agua Caliente Sanitaria instalacin de calefaccin con caldera de condensacin

La caldera de condensacin es un producto indicado para cualquier tipo de instalacin para calefaccin y/o agua caliente sanitaria, independientemente de la temperatura de trabajo, tipo de emisores, etc. En cualquier caso, el confort obtenido gracias a los mrgenes de regulacin, el ahorro de energa (rendimiento superior al 99 %) siempre sern muy superiores a los de las calderas con generador de combustin tradicional y, por supuesto, la emisin de elementos contaminantes a la atmsfera mucho menor.

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

Ejemplo 1:

Tomando como ejemplo una caldera con un depsito de 6 litros, y una potencia de calefaccin de 30 kW, consumir una potencia de agua caliente sanitaria de 24 kW con una produccin ACS de 12 a 16 litros/minuto (delta T de 30C, es decir, una diferencia de temperatura entre la entrada de agua fra, ejemplo 15C, y la salida 45C - Control por la norma europea EN 625).

Calefaccin + A.C.S con depsito de acumulacin integrado (ejemplo 46 litros)

6.4

Ejemplo 2:

Tomando como ejemplo una caldera con un depsito de 46 litros, y una potencia de calefaccin de 20 kW consumir una potencia de agua caliente sanitaria de 25 kW con una produccin ACS de 17 a 21 litros/minuto (delta T de 30C o sea una diferencia de temperatura entre la entrada agua fra, ejemplo 15C y la salida 45C - EN 625).

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

Instalacin de suelo radiante

Existen aplicaciones en que se potencian an ms 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 ecolgicos. Adems, al trabajar a menos temperatura se mejora el rendimiento y por lo tanto se disminuye el consumo.

El empleo de una caldera de condensacin en instalaciones de suelo radiante es pues una aplicacin idnea, puesto que al trabajar a baja temperatura el rendimiento ser el mximo y la caldera no sufrir problemas de condensaciones no controladas.

Integracin de las energas renovables

Resulta asimismo interesante la combinacin instalacin solar - caldera de condensacin. Dado que siempre va a ser necesario utilizar una energa alternativa a la solar, cuanto menos contaminante sea sta, mayor ser la contribucin hacia un desarrollo sostenible. Y lo que est claro es que las calderas que menos contaminan son las de condensacin

Diferentes tipos de calderas de condensacin

Con el fin de explotar el calor latente del vapor de agua contenido en los gases de combustin, estos ltimos deben ser enfriados hasta una temperatura por debajo del punto de roco. El aumento de la superficie de intercambio permite enfriar bastante los productos de combustin, permitiendo as la recuperacin de dicho calor latente.

El sistema de enfriamiento de los productos de combustin (el condensador) puede estar, integrado en la caldera o separado de ella.

6.5

Ejemplos de condensador integrado:

Ejemplo de condensador no integrado en la caldera. Este condensador se coloca sobre el lugar de salida de los gases de combustin de la caldera: Figura 3. Ejemplo de condensador separado

Un ejemplo de la economa de explotacin:

6.6

LAS VIRTUDES DE LA CONDENSACIN La principal virtud de las calderas de condensacin es que produce agua caliente a baja temperatura (40-60C), con un alto rendimiento.

Como hemos explicado en el apartado Principios Bsicos de la Condensacin , el rendimiento de estas calderas resulta ser superior al 100% (medido en las condiciones tradicionales, sobre el poder calorfico inferior), lo que puede resultar chocante, pero que es cierto. Sobre el poder calorfico superior (teniendo en cuenta el calor latente del agua) es, por supuesto, un rendimiento inferior al 100%.

El poder calorfico inferior, que no tiene en cuenta el calor de condensacin del agua, se defini como el mximo calor que se poda obtener en una combustin racional sin poner en peligro la caldera.

Como consecuencia de la menor temperatura del agua preparada, los emisores finales del calor deben tener mayor superficie de intercambio (radiadores ms grandes) o ser de baja temperatura (suelos radiantes o calefaccin por aire).

En definitiva, permite obtener una cantidad de calor mayor a igualdad de combustible quemado, con un ahorro evidente.

6.7

El aspecto medioambiental y la reduccin de contaminantes

Las calderas de condensacin emiten una menor cantidad de sustancias contaminantes que una caldera convencional: los consumos pueden reducirse hasta el 30%, y las emisiones de NOx y CO hasta el 70%, lo que la convierte en un producto respetuoso con el Medio Ambiente.

En respuesta a la conciencia internacional de los efectos nefastos sobre el medio ambiente vinculados a la actividad humana, los diferentes representantes de los pases industriales as como de los pases en vas de desarrollo, se reunieron en Kyoto en 1997 para definir un plan de accin con el fin de limitar las emisiones contaminantes de gases de efecto invernadero, que contribuyen al proceso de recalentamiento del planeta.

Europa se comprometi a reducir un 8% las emisiones de gases de efecto invernadero para el prximo 2010. El compromiso de Espaa es el de no incrementar las emisiones ms de un 15% sobre el nivel de 1990.

Estadsticamente el impacto medioambiental del uso de la energa en el sector domstico es responsable de ms del 25% de las emisiones de CO2 a la atmsfera. Con las calderas a condensacin, las emisiones contaminantes que contribuyen al efecto invernadero resultan 3 veces inferiores a las normas europeas vigentes, en respeto de los acuerdos de Kioto.

Adems, unidas al empleo de la energa solar constituyen una solucin mucho menos contaminante y ms econmica, puesto que la solar es una energa gratuita, ms all del coste de la instalacin.

Las calderas de condensacin en Europa

Pases como Holanda, Alemania o el Reino Unido han impulsado el uso de calderas de condensacin, cuyas estadsticas de consumo reflejan unos porcentajes el 90, 70 y 71 por ciento, respectivamente. Mientras, en Francia, Italia y Espaa, estos porcentajes son del 9, 6 y 04 por ciento, respectivamente.

6.8

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