Que es una caldera de condensacion

Un rendimiento energético superior al 100%, ¿es posible? Qué es una caldera de condensación y por qué parece que rompe las leyes de la física, te lo explicamos en este artículo.

Recientemente, las calderas de condensación están ganando cada vez más popularidad como fuente de calentamiento del refrigerante. Muchos consumidores tienen prejuicios contra lo nuevo y, en particular, el uso de tecnología de condensación en equipos de calefacción de gas.

¿Pero por qué tienen las calderas de condensación una eficiencia de más del 100%, cuáles son las características, pros y contras del trabajo?

El nombre de calderas de "condensación" se debe al hecho de que utilizan la tecnología de extracción de calor adicional cuando el estado de agregación del agua cambia de vapor contenido en los gases de combustión a condensado.

Una caldera de condensación es una caldera de gas cuyo funcionamiento se basa en el principio de condensación. Gracias a su diseño moderno, una caldera de gas de este tipo le permite hacer que la calefacción de espacios sea aún más económica y cómoda.

Durante la combustión del gas natural se forma vapor de agua, que en las calderas convencionales se escapa con los gases de combustión. Pero si este vapor se convierte en líquido, se puede obtener una cantidad adicional de energía térmica y transferirla al refrigerante. Para este propósito, se instala un intercambiador de calor secundario en las calderas de condensación, a través del cual pasa el portador de calor de retorno.

La temperatura a la que ocurre la transformación de vapor a líquido se llama punto de rocío, y el proceso en sí es la condensación. Para el agua, esta temperatura es de aproximadamente 57-58 ℃. Esta es la temperatura máxima de retorno a la que la caldera funcionará de manera eficiente energéticamente. A mayor eficiencia, será similar a una caldera tradicional.

Caldera de condensación o estanca

Para comprender mejor cuál es la peculiaridad de una caldera de gas de condensación, comparemos su funcionamiento con uno tradicional.

En una caldera de gas convencional, los productos de combustión en forma de gases de combustión calientes pasan a través del intercambiador de calor de la caldera, donde ceden la mayor parte de su energía al portador de calor. La mayoría, pero no todos. Luego, a través de la chimenea, estos gases de escape se emiten a la atmósfera y, junto con esto, se pierde parte del calor no utilizado, porque el vapor de agua, que se forma durante la combustión del combustible, también se va con los gases. Es este vapor el que se lleva consigo la energía oculta. La esencia de una caldera de condensación es que es capaz de almacenar y transferir esta energía al sistema de calefacción.

Cuando se enfría, el vapor se convierte en líquido, es decir, se condensa, liberando una cierta cantidad de calor. En una caldera convencional se combate la condensación. La condensación ocurre en un intercambiador de calor especial con un área aumentada, que toma calor para el sistema de calefacción.

¿Por qué la eficiencia es superior al 100%?

La eficiencia (coeficiente de rendimiento) de una caldera de condensación suele rondar el 108-109%, mientras que la de una convencional es del 92-95%. ¿Cómo es esto posible? Después de todo, la eficiencia caracteriza la eficiencia de la caldera, la relación entre el combustible consumido y la cantidad de calor generado. En pocas palabras, si la eficiencia de la caldera es superior al 100%, entonces debe dar más energía de la que consume. Y la energía, como sabemos, no aparece de la nada.

La razón de tan increíble rendimiento es la siguiente:

La cantidad de calor que se puede obtener de la combustión completa de una unidad de combustible, incluida la parte liberada durante la condensación del vapor, se denomina poder calorífico "superior" del combustible. La misma cantidad de calor, pero sin tener en cuenta el calor de condensación, se denomina poder calorífico "inferior" del combustible.

Está claro que, según las leyes de la física, las pérdidas de energía son inevitables y la eficiencia no puede superar el cien por cien. Pero los antiguos filósofos decían que antes de iniciar una disputa, uno debería ponerse de acuerdo sobre la identidad de los términos. Esta es la esencia de dicho valor de eficiencia: para poder comparar la eficiencia térmica de las calderas de gas de condensación y de gas convencional, el cálculo se realiza sobre la base del poder calorífico neto. Históricamente, todos los cálculos físicos se basaban en el valor medido del poder calorífico neto. Por lo tanto, no se trata de una eficiencia real, sino comparativa o condicional.

Al mismo tiempo, cabe señalar que al calcular la eficiencia en función del valor del poder calorífico bruto, la eficiencia de las calderas de condensación es bastante alta, y muy superior a la de las calderas de gas convencionales.

Ventajas

Además de la alta eficiencia, entre las ventajas de las calderas de condensación para calefacción, se puede destacar su mayor eficiencia, alrededor de un 15-20% superior en comparación con las convencionales.

Además, en dichas calderas se utilizan quemadores de alta tecnología, que aseguran la preparación de la mezcla combustible-aire en las proporciones óptimas para un determinado modo de combustión (con control continuo de la relación gas-aire), lo que minimiza la probabilidad de combustión incompleta. combustión del combustible.

Como resultado, la cantidad de emisiones nocivas en los gases de escape se reduce significativamente y la baja temperatura de los gases de escape, a menudo por debajo de los 40 °C, permite el uso de chimeneas de plástico, lo que reduce el costo de su instalación.

Como funciona una caldera de condensación

Las calderas de condensación para calefacción tienen un diseño similar a las tradicionales. Suelen ser de pared o murales, aunque también existen dispositivos de pie de alta potencia, que se utilizan en locales industriales o de oficinas. Se diferencian de las calderas convencionales en que el intercambiador de calor en ellas es diferente y está hecho de materiales resistentes a los ácidos como silumin o acero inoxidable.

Después de todo, el agua condensada resultante debido al aumento de la acidez puede provocar la corrosión del acero y el hierro fundido utilizados en la fabricación de calderas convencionales.

La forma del intercambiador de calor se puede hacer, por ejemplo, en forma de tuberías de sección transversal compleja con nervaduras helicoidales adicionales. Todo esto se hace para aumentar el área de intercambio de calor y, en consecuencia, aumentar la eficiencia de la caldera. Además, la caldera de condensación de gas utiliza un ventilador instalado frente al quemador, que "aspira" el gas de la tubería de gas, lo mezcla con aire y dirige la mezcla de gas y aire de trabajo al quemador.

La evacuación de los humos se suele realizar a través de chimeneas coaxiales, normalmente de plástico resistente al calor. Y la bomba controlada electrónicamente optimiza la potencia de calefacción, ahorra electricidad y reduce el ruido del refrigerante que fluye en el sistema de calefacción.

No importa cuán perfecta sea la caldera, su eficiencia depende en gran medida de los parámetros del sistema de calefacción. Cuanto más baja sea la temperatura del agua, más completamente se producirá la condensación del vapor de agua, lo que significa que mayor será la proporción de calor latente que se devolverá al sistema.

Así, mayor será la eficiencia de la caldera. Por supuesto, el sistema de calefacción para la caldera de condensación también debe usarse de manera adecuada, diseñado para una temperatura de refrigerante más baja.

Al diseñar, es necesario establecer la condición de que la temperatura del refrigerante en el circuito de retorno no exceda los 60 ° C bajo ninguna condición exterior. En este caso, con una helada relativamente ligera, la temperatura en la línea de retorno será de unos 45-50 ° C y la caldera funcionará en modo de condensación. T

odas las condiciones necesarias se cumplen en sistemas de calefacción por suelo radiante o sistemas de calefacción de paneles de baja temperatura.El modo de condensación en este caso se proporciona durante todo el período de calefacción.

Una condición necesaria para el funcionamiento de la caldera en el modo de ahorro de energía de condensación es que la temperatura del portador de calor en la entrada de la caldera sea inferior a 57 °C. Cuanto más baja sea la temperatura, mejor se producirá la condensación y mayor será la eficiencia de la caldera.

Pero incluso si se instala una caldera de este tipo en lugar de la antigua convencional, sin cambiar el sistema de calefacción, seguirá funcionando la mayor parte del tiempo con el efecto de la condensación, es decir, de manera más eficiente que la anterior.

Esto se debe a que los días más fríos en nuestra zona climática suponen alrededor del 10% de la duración del periodo de calefacción, por lo que durante las nueve décimas partes de este periodo es posible la condensación.

Por último, están disponibles modelos que sirven tanto para calefacción como para calentamiento de agua caliente, y su potencia puede ser de 20-100 kW. Para fines domésticos, esto es más que suficiente, y para uso industrial u oficina, están disponibles modelos de piso más potentes.

También se encuentran disponibles kits de conexión de calderas, vasos de expansión, neutralizadores de condensados ​​según la capacidad de la instalación, neutralizadores, dispositivos de seguridad, así como kits de canalización de calderas y conexiones para interruptor hidráulico, sistemas de humos. En el mercado existen modelos de circuito simple y circuito doble para instalación en pared o suelo.

Caldera de condensacion Saunier Duval

Estudiando la caldera de condensación Saunier Duval mural Thema Condens de Saunier Duval, vemos que tiene un tamaño manejable, no superando los 75 centímetros en la altura. Pero lo más interesante es que es más silenciosa que la media.

Tiene un display bastante grande y con botones muy intuitivos, lo que la hace muy sencilla de utilizar. Otra propiedad interesante es que realiza un control continuo de la combustión mediante el sistema FlameFit.

Con ello se logra optimizar cualquier variación en la recepción del gas, con lo que la convierte en una caldera muy segura y eficiente en la gestión energética. Además, es capaz de nivelar su potencia según se requiera, para minimizar su consumo.

Otra ventaja es la posibilidad de utilizar gas propano, consultando previamente al fabricante. La caldera cuenta con un sistema de detección automático del tipo de combustible que se le conecta, y es capaz de balancear las fluctuaciones que recibe.

El control de llama mediante la ionización integrada, aumenta la eficiencia de la combustión mediante cambios en la proporción de aire y combustible. Otro punto que nos encanta, es su sistema de emergencia, que ofrece un servicio mínimo hasta que llegue un servicio técnico de calderas para su reparación.

Se activa cuando hay alguna anomalía y no hay riesgo para el funcionamiento del equipo ni para los usuarios, permite no quedarse completamente sin servicio ofreciendo la posibilidad de solicitar soporte.

Como último, merece la pena mencionar la posibilidad de programar la calefacción según nos interese durante el día, para aumentar la comodidad en el hogar.

Caldera de condensación Junkers

Tras revisar la caldera de condensación Junkers mural CerapurComfort de Junkers, lo primero de lo que nos damos cuenta de que es una caldera de alta eficiencia energética. Cuenta con una forma muy compacta, con unos tamaños muy reducidos.

Ofrece un rendimiento energético del 94 por ciento, con lo cual logra una categoría de A+. Esto lo consigue gracias también al buen funcionamiento de sus componentes electrónicos, que regulan el funcionamiento e la caldera.

Es también un aparato sencillo de montar, con su sistema modular, con lo que los técnicos de calderas se suelen también apreciar esta caldera. Cuenta con un bloque térmico con muy buena transferencia de calor, que tiene una disposición laminaria que permiten un eficiente intercambio energético.