Cómo funciona una caldera de condesación
Las calderas de condensación - Cómo funciona una caldera de condesación
Me gusta mucho esta foto. Representa recuerdos gratos de cuando era niño. El olor y colores de las choperas en el invierno de mi tierra está grabado íntimamente en mí y lamento siempre las ocasiones que dejo pasar sin recorrer estos paisajes.
Esta foto en concreto representa las típicas nieblas otoñales que dejan mojado el campo y lleno de gotas de condensación las hojas, las piedras y las ramas.
El aire que respiramos contiene principalmente Nitrógeno (N2) y Oxígeno (O2). Contiene en muchísima menor cantidad otros gases y una cantidad variable que puede llegar hasta casi el 1% de vapor de agua (H2O). Este vapor de agua disuelto en el agua es fundamental para la vida y para nosotros.
Igualmente para nuestros equipos de aire acondicionado y nuestras calderas que o bien toman aire para tratarlo o bien lo toman para producir la reacción química de combustión.
Llamamos condensación al fenómeno de transformación de un gas (o vapor) a líquido. El vapor del agua del aire condensa en la ventana fría un día de invierno. Nuestra nevera condensa en las botellas, el agua del aire que se cuela mientras elegimos los ingredientes de nuestra comida. El camarero nos sirve la copa de cerveza fría con el vaso totalmente cubierto de agua condensada en el exterior procedente del vapor de agua del aire que se ha vuelto líquido por encontrarse con una superficie fría.
La condensación es un fenómeno cotidiano.
En otro escrito recordaba la reacción química que se producía en una caldera convencional. Cuando se mezclaba un hidrocarburo con aire y se añadía una pequeña energía (chispa) se producía calor que nos servía para calentar agua y unos humos que son principalmente dióxido de carbono (CO2 ) y vapor de agua (H2O)
Así mismo he comentado en otras ocasiones lo que significa el término eficiencia.
Un proceso, aparato o sistema es eficiente cuando realiza el trabajo para el que fue diseñado con el mínimo gasto posible, con los mínimos recursos posibles.
Permítaseme una afirmación un poco simple: Utilizamos una caldera para calentar agua
Por lo tanto una caldera será eficiente si calentamos la máxima cantidad de agua con el mínimo consumo de combustible.
A esto los fabricantes lo llaman rendimiento. El rendimiento de una caldera es la cantidad de calor que puede dar entre el consumo que tiene. Cuando hablamos por unidad de tiempo decimos:
Entonces si tenemos una caldera con un rendimiento del 90% esto significa que de cada kW (o Kcal/h sírvase transformar multiplicando por 860) producido en la combustión por quemar el gas trasmitimos únicamente el 90 % al agua para calentar, el 10 % restante se nos va en el calor de los humos (salen a gran temperatura por la chimenea ) y en calentar piezas irrelevantes del equipo ( cubierta, tubos, accesorios) o en una mala combustión por suciedad, falta de mantenimiento o simple desgaste.
Como el precio del combustible sube de manera continua en esta sociedad ávida de energía es muy importante usar equipos cada vez más eficientes y que por lo tanto gasten menos para producir lo mismo.
Las calderas de condensación son el último desarrollo en la producción de agua caliente. Mejoran en muchos aspectos a las clásicas atmosféricas, de tiro forzado, y estancas de baja temperatura.
El principio de su funcionamiento es muy simple. Al igual que las convencionales reciben gas o gasoil para mezclarlo con aire esta vez tomado directamente del exterior (por eso también se llaman estancas de condensación) y en un quemador producir la reacción de combustión para generar el calor necesario para calentar el agua. Al igual que las convencionales necesitan una pequeña energía de activación (chispa) y necesitan evacuar al exterior los humos producidos.
La diferencia drástica con respecto a las que conocemos es que el hogar de combustión (quemador) es un poco diferente. Permite el paso de agua de retorno a muy baja temperatura y desvía la salida de humos de manera que se acerque a esta agua para que puedan ceder su calor y precalentarla antes de pasar al intercambiador del propio hogar de combustión.
Esto provoca que los humos salgan fríos (estupendo, ya no tiro calor inútilmente por la chimenea) y aprovechan el calor generado en la combustión en varias etapas y de manera más eficiente.
Pero entonces ¿Qué tiene que ver la condensación en todo esto?
Pues que es importante anotar y recordar que el agua, a presión atmosférica, cuando baja de 100º C, quiere estar en forma líquida, condensa. Por encima de 100ºC, a presión atmosférica, el agua es vapor, es un gas.
Y recordemos que los humos de la combustión están formados en buena parte por agua que no tiene problema en seguir siendo “humo” mientras sobrepase los 100ºC como ocurre en las calderas convencionales. En cuanto los humos se enfríen, el agua de su composición se hará líquida y tendré que prever un sistema para recoger esta agua de condensación como tienen estos nuevos equipos.
El agua de esta condensación tiene disuelta alguna sustancia de la combustión que provoca su acidez (no mayor que el zumo de limón) y se permite la conexión a una red de desagüe convencional. (Tiramos a las cloacas cosas peores)
Me gusta llamar a la condensación producida en el campo vaho. Aunque no sea exactamente eso. O mejor rocío que me trae el olor y el frescor del campo cuando me rodeo demasiado por los cachivaches y trastos metálicos y plásticos que nos trae el progreso.
Espero que os haya gustado,
| Autor: |
| Oscar Gacho Ingeniero Industrial Profesor en CTEEP |
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