Características de las calderas de condensación y su rendimiento

Las calderas de condensación se han convertido en los equipos más elegidos en las nuevas instalaciones de climatización. Pero, ¿sabemos lo que son? ¿Conocemos su forma de funcionamiento?

Las calderas son el elemento principal de las instalaciones térmicas en las que se produce la combustión de un producto combustible, por ejemplo gas natural, y se obtiene el calor necesario para climatizar determinados espacios, o calentar agua para diferentes usos, o utilizar directamente el calor obtenido en distintos procesos industriales, como hornos o secaderos.

Así, cualquier mejora en la caldera que permita obtener más calor con la misma cantidad de combustible, o consumir menos combustible para producir la misma cantidad de calor, redundará directamente en la eficiencia energética global de la instalación.

El proceso de combustión que tiene lugar en el interior del equipo, en su hogar, es una reacción química de oxidación en la que las moléculas de carbono del elemento combustible en presencia de oxígeno en las proporciones adecuadas, se oxidan produciendo dióxido de carbono, agua y energía calorífica.

Por qué son más eficientes las calderas de condensación

Una vez obtenido el calor del combustible oxidado, el vapor de agua y los humos generados en el proceso se evacuan al exterior a través de las chimeneas.  Las calderas tradicionales no aprovechan el calor gastado en evaporar el agua generada en la reacción, con lo que una parte del calor generado en al caldera es vertido a la atmósfera sin ser aprovechado. Se están tirando euros a través de las chimeneas.

En las calderas de condensación el vapor de agua se condensa en el interior de la caldera y pasa a estado líquido, liberando calor  en el proceso, que se aprovecha para elevar la temperatura del agua que circula por el interior de la caldera.

Este proceso de condensación ocurre cuando la temperatura del vapor de agua se reduce hasta  la temperatura de rocío, en torno a los 56ºC.  Para conseguirlo es importante que la temperatura de retorno del agua sea lo más baja posible.

¿Puede ser el rendimiento mayor del 100%?

A priori, parece poco adecuado decir que el rendimiento de un equipo es superior al cien por ciento. Se habría inventado la máquina que produce más de lo que consume.

Pero es habitual encontrar documentación técnico comercial de calderas de condensación con el mensaje de que el rendimiento alcanza el 110% o el 120%.

¿Es esto posible? Sí, si conocemos cuales son las referencias de las medidas realizadas.

Cuando se empezó a estudiar el rendimiento de las calderas, esto es, la cantidad de calor generado en el equipo por cada unidad de combustible utilizado, se utilizó como parámetro de referencia el Poder Calorífico Inferior, PCI, que informa sobre el calor que es capaz de suministrar cierto combustible teniendo en cuenta que una parte del mismo se pierde en forma de vapor de agua.

Otra forma de expresar el rendimiento es utilizar el Poder Calorífico Superior, PCS, que mide todo el calor producido en la reacción de combustión, incluso el que pierde por la chimenea.  En general, cuando se menciona el rendimiento de calderas de cualquier tipo, siempre se expresa en relación al PCI o poder calorífico inferior.

Cuando se desarrollan las calderas de condensación, y aunque en este tipo de equipos sí se aprovecha el calor incluido en el vapor de agua se  sigue utilizando el PCI para expresar los rendimientos y así poder compararlos con los de calderas de distintas tecnologías.  De esta manera se obtienen rendimientos superiores a 100.

Con las calderas de condensación:

• se consume menos combustible para las mismas necesidades de calor.
• consecuentemente se reducen las emisiones de CO2 a la atmósfera con lo que se contribuye a reducir el efecto invernadero.
• aumentan los índices de eficiencia energética de las instalaciones.

Este tipo de equipos están especialmente indicados para instalaciones en las que se utilicen bajas temperaturas como instalaciones de suelo radiante, instalaciones de apoyo a energías renovables o emisores convencionales.