Introducción a la aerotermia

Con una conciencia cada vez más elevada del ahorro y eficiencia energética,  me gustaría hablar de otra tecnología en crecimiento.

Hace unos días hablaba de las calderas de condensación cómo un elemento clave para el ahorro, pero no es la única vía. Actualmente tenemos un abanico enorme de sistemas eficientes que nos proporcionan una mejora económica y medioambiental.  Entre ellas, la Aerotermia .

Los sistemas de aerotermia consisten en el aprovechamiento del calor que tenemos en el aire para transmitirlo a nuestros sistemas de ACS y calefacción. Y dicho aprovechamiento lo conseguimos con un consumo reducido de energía.

¿Y como se mesura el consumo (rendimiento) del sistema? Es  a través de lo que nombramos COP. El COP es el valor que nos compara los kW térmicos obtenidos, por cada kW eléctrico consumido.

 En la siguiente gráfica podemos ver este coeficiente y como cambia según la temperatura ambiente del aire (temperatura exterior).

En zonas templadas, este COP puede llegar a valores de 4 o más. En consecuencia, con 2 kW eléctricos obtenemos 8 kW térmicos, suficiente per calentar una vivienda de 100m2. Este aprovechamiento nos proporciona un gran confort con un consumo mínimo.

Haciendo un ejemplo de una vivienda de unos 100m2 de nueva construcción en la zona de Barcelona, podemos ver cómo, el gasto económico de un sistema aerotermico respeto otras energías es significativamente inferior.  (En nuestra página de BAXI www.aerotermia.lanuevacalefaccion.com podéis hacer una prueba  y ver el resultado en vuestra zona de residencia o aplicación)

La aerotermia, además de calentar una vivienda nos genera, en épocas más calurosas, la posibilidad de generar agua fría que nos permitirá refrescar el ambiente. Con unas temperaturas de ida de refrigeración que pueden llegar a los 7ºC, y un sistema de reparto del líquido refrigerado, podremos obtener un ambiente agradable en verano sin la necesidad de proveernos de sistemas adicionales de refrigeración.

Si queréis saber más sobre la aerotermia, en próximas entradas explicaré de una forma más detallada los principios de su  funcionamiento  y cómo la podemos instalar de una forma lo más eficiente posible.

¿Es posible un rendimiento superior al 100% en calderas de condensción?

La cantidad de calor liberada en la combustión completa del combustible se denomina poder calorífico. En los combustibles cuyos productos de la combustión contienen vapor de agua se distingue entre el poder calorífico inferior (P.C.I.) y el poder calorífico superior (P.C.S.).

Se denomina poder calorífico inferior (P.C.I.) a la cantidad de calor que se libera en una combustión completa cuando el agua originada está presente en forma de vapor.

El poder calorífico superior (P.C.S.) es la cantidad de calor liberada en la combustión completa, incluido el calor de condensación del vapor de agua contenido en los humos.

En general puede decirse que cuanto mayor es la diferencia entre el poder calorífico superior (P.C.S.) y el poder calorífico inferior (P.C.I.), mayor es el aprovechamiento que se puede obtener aplicando la técnica de condensación.

En el caso del gasóleo la diferencia entre el poder calorífico inferior y el superior es del 6%, y en el caso del gas natural del 11%; es decir, el aprovechamiento de la condensación es particularmente elevado en el caso del gas natural. Al diferencial entre ambos poderes caloríficos se le denomina calor de condensación.
En las calderas convencionales no puede producirse la condensación de los productos de la combustión pues ello produciría daños por corrosión en las superficies internas de la caldera y del conducto de evacuación. Por esta razón, hasta ahora no era posible aprovechar el calor de condensación. Por ello, en los cálculos del rendimiento siempre se utiliza como magnitud de referencia el poder calorífico inferior (P.C.I.). El aprovechamiento adicional del calor de condensación permite que se dé el hecho curioso de que pueda obtenerse un rendimiento estacional superior al 100%.

En el caso de utilización de gas natural, el rendimiento estacional puede aumentarse hasta un 15% en relación a una caldera de baja temperatura. La consecuencia es que el consumo de energía necesario para generar la cantidad de calor deseada es considerablemente menor. La ilustración adjunta muestra el esquema de flujos térmicos correspondientes a una caldera de baja o muy baja temperatura y una caldera de condensación.

Calderas de condensación ¿Para que tipo de instalaciones son válidas?

Las calderas de condensación pueden utilizarse en cualquier tipo de instalación de calefacción. Se montan tanto con instalaciones con radiadores o con suelo radiante.

Las calderas de condensación pueden sustituir a calderas convencionales ya instaladas. La mayoría de las instalaciones están sobredimensionadas pensando en condiciones climáticas muy adversas que no suelen darse. Esto propicia temperaturas de retorno bajas que llevan a la condensación.

Controles adicionales como sondas exteriores permiten mejorar aún más la eficiencia de este tipo de aparatos.

También pueden ofrecer el servicio de agua caliente sanitaria bien desde la propia caldera o bien mediante un acumulador externo para mejorar las prestanciones en este servicio.

La instalación de este tipo de aparatos no resulta más difícil que la de uno convencional. Simplemente debe tenerse en cuenta un desagüe adecuado y unos conductos de evacuación específicos.

¿Cómo funcionan las calderas de condensación?

Una caldera de condensación tiene un intercambiador de calor (elemento de la caldera que transfiere el calor generado por el quemador al agua que circula por dentro de ella) con una superficie mayor que uno convencional. Este detalle es clave para que el rendimiento de una caldera de condensación será mayor que una de no condensación.

En calderas de no condensación, los productos de la combustión están a una temperatura de entre 120 y 200 ºC.

Los productos de la combustión de cualquier caldera contienen vapor de agua.

En una caldera de condensación, se recupera una mayor cantidad de calor. Por un proceso de condensación (de ahí su nombre), generado gracias al intercambiador de mayor superficie, se recupera este calor adicional (calor latente) pasando el vapor de estado gaseoso a estado líquido. Como consecuencia de ello, la temperatura de los productos de la combustión cae por debajo de 100ºC, llegándose a temperaturas inferiores a 50ºC cuando la temperatura de retorno de calefacción es muy baja. El cambio de estado genera agua (condensados) que debe ser evacuada a un desagüe adecuado.

Cuanto más baja es la temperatura de retorno más alta es la condensación, más baja es la temperatura de los productos de combustión y, en consecuencia, mayor es el rendimiento obtenido.

La naturaleza de los condensados es ligeramente ácida (equivalente a la del zumo de tomate), ello implica que deben pasar por conductos de tipo plástico. Materiales metálicos como el cobre y el acero son fácilmente atacables por estos condensados y por ello debe evitarse su utilización tanto en desagües como en conductos de evacuación de productos de la combustión.

Introducción a las calderas de condensación

El rendimiento de una caldera es el factor fundamental en la eficiencia global de sistema de calefacción de una vivienda.

La eficiencia, a la vez, tiene un mayor impacto en los costes de funcionamiento y en las emisiones asociadas de CO2.

El rendimiento de la caldera depende de:

• El combustible
• El diseño de la caldera y el tipo
• Sistema de ignición (automático o permanente)
• Control del quemador (paro / marcha, modulación de gas, modulación gas / aire)
• La carga de la caldera en función de las condiciones ambientales
• Sistemas de control
• Temperaturas de ida y retorno
• Instalación
• Mantenimiento de los aparatos

No hay posibilidad alguna para evitar por completo las emisiones de dióxido de carbono, siempre que uno tenga que seguir supeditado primordialmente a las energías fósiles primarias. La reducción de las emisiones de CO2 sólo es posible con el ahorro energético y el aprovechamiento rentable de los recursos energéticos.

Cuando las viejas calderas se sustituyen, los avances en la tecnología de calderas implican que se puede esperar sustanciales mejoras de eficiencia con los nuevos aparatos. Las calderas BAXI se diseñan para obtener la máxima eficiencia sin que esto vaya en detrimento de la durabilidad del aparato.

Los mayores beneficios de eficiencia energética se obtienen instalando calderas de condensación. Estas son siempre más eficientes que las de no condensación y tienen menores emisiones de CO2, ayudando a combatir el cambio climático.

Bienvenidos

Nuevo blog para compartir con todos vosotros pequeños apuntes de nuestro sector. Para aprender y disfrutar con la calefacción y nuestra tecnología.

Me podréis seguir en twitter en @marquesmiquel.

¡Hasta pronto!