¿Qué es una caldera de condensación y cómo funciona?
Una caldera de condensación es un equipo que utiliza el calor que en las calderas antiguas se escapaba en forma de vapor para recalentar las tuberías y reducir el consumo energético.
¿Qué es una caldera de condensación?
Una caldera de condensación es un tipo de caldera que reconduce el vapor que en las calderas antiguas se escapaba en el humo y que estos modelos utilizan para producir calefacción y agua caliente.
El Consejo Europeo define las calderas de condensación como:
Una caldera diseñada para poder condensar de forma permanente una parte importante de los vapores de agua contenidos en los gases de combustión
Hace unos años, las calderas se limitaban a quemar el gas que calentaba las tuberías de agua para después expulsarse en forma de humo a 120ºC. Desde 2013, el Real Decreto de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE) obliga a que las calderas que se instalen en viviendas de nueva construcción absorban el calor del humo, alcanzando un 109% de rendimiento y reduciendo su poder contaminante al enfriar los gases salientes.
Tanto el propano como el gas natural son compatibles con las calderas de condensación y, de hecho, una caldera fabricada para uno de estos combustibles puede adaptarse al otro con un kit de transformación.
¿Cuál es la temperatura óptima de una caldera de condensación?
Depende fundamentalmente del sistema de calefacción que tengamos instalado:
- Suelo radiante: 40 °C, lo que le convierte en el sistema de calefacción más eficiente, porque hace que la caldera trabaje menos.
- Radiadores baja temperatura: 40-50 °C
- Radiadores convencionales: 70 °C. Son los menos eficientes ya que hacen que la caldera trabaje a gran potencia para mantener esos 70 °C.
Rendimiento de una caldera de condensación
La principal diferencia entre una caldera de condensación y una estanca es su rendimiento, que alanza el 109%. Es decir, generan 1,09 kW de calor por cada kilovatio de energía que utilizan.
¿Por qué el rendimiento de las calderas de condensación es mayor?
- El rendimiento de las calderas de condensación es mayor que el del resto de equipos, porque aprovecha el poder calorífico superior (PCS) del gas. El PCS es el total de energía calorífica que desprende el gas y que en el caso del gas natural sería la suma del calor de la combustión y el calor que se desprende en forma de humo y que las calderas de condensación utilizan para calentar las tuberías.
- Las calderas estancas solo aprovechan el poder calorífico inferior (PCI) del gas natural. El PCI del gas natural hace referencia a la cantidad de energía calorífica que genera el combustible al quemarse.
El humo que se genera al quemar el gas natural está a una temperatura aproximada de 150ºC. Mientras que las calderas atmosféricas y estancas lo desperdician, las de condensación lo utilizan de la siguiente manera:
- El gas natural se quema para calentar el agua que sale de la caldera.
- La combustión del gas produce humo a alta temperatura, que calienta el retorno de agua fría que viene de los radiadores o el suelo radiante.
- Como consecuencia, la caldera de condensación necesita menos potencia para calentar el agua, por lo que el consumo energético es menor.
- Por último, el humo se expulsa completamente frío, por lo que se producen pérdidas de calor.
Calderas de condensación: principales ventajas
109% de eficiencia
Las calderas de condensación generan 1,09 kW de calor por cada kW de gas que consumen, mientras que los modelos atmosféricos y estancos solo generan 0,9 kW a causa de las pérdidas de calor.
El aumento del rendimiento está directamente relacionado con el reaprovechamiento del vapor de agua, que mantiene calientes las tuberías. De este modo, una caldera de condensación necesita consumir menos energía para producir la misma cantidad de calefacción que un modelo menos eficiente.
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Reducción del consumo de gas
Al aprovechar el calor que antiguamente se perdía, los equipos ya no necesitan trabajar a una potencia tan alta. De este modo, la demanda de gas por parte del aparato es mucho menor, lo que supone una reducción del consumo del 30%.
Esto se traduce en un importante ahorro económico en las facturas que hace que tan solo se tarden un par de años en recuperar la inversión inicial, que es algo más elevada que con una caldera normal. Teniendo en cuenta que la vida útil de estos equipos está entre los 12 y los 15 años de media, el ahorro una vez se amortiza la inversión es más que considerable.
Ahorro de agua
La mayoría de modelos de condensación cuentan con un sistema de microacumulación, es decir, incorporan un depósito para agua caliente que permiten que el agua salga a la temperatura demandada en el momento en el que se abre el grifo, sin tener que esperar.
Reducción de la contaminación
Las calderas de condensación emiten menos gases contaminantes por dos motivos:
- Queman menos cantidad de gas natural, por lo que expulsan menos CO2 y dióxido de nitrógeno a la atmósfero.
- Reducen la temperatura de salida del humo por debajo de los 50ºC.
Esto hace que sea uno de los generadores de calefacción menos contaminantes, si bien hay sistemas más respetuosos con el medioambiente, como los que funcionan con energías renovables.
Resumen de los beneficios de una caldera de condensación
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Rendimiento del 110%
Una caldera normal tiene un 90% de rendimiento, porque solo utiliza el calor de la combustión para calentar las tuberías. Sin embargo, las calderas de condensación aprovechan el humo de la combustión para mantener el calor de las tuberías, lo que hace que al sumar el calor de las llamas y con el del humo, se alcance el 110% de rendimiento.
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Reducción del consumo de gas
La utilización del humo de la combustión hace que se necesite menos gas y que el consumo se reduzca entre un 15% y un 30%.
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Ahorro de agua
Los modelos con microacumulación evitan el desperdicio de agua, pues esta sale caliente nada más abrir el grifo.
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Reducción de la contaminación
Al consumir menos gas, las emisiones de CO2 y gases NOx se reducen. Eso las convierte en los generadores de calefacción más respetuosos con el medioambiente, exceptuando los sistemas de calefacción renovables, como las bombas de aerotermia y geotermia.
¿Cómo funciona una caldera de condensación?
- La activación de la caldera se produce cuando el termostato de la calefacción detecta que la temperatura es más baja de la indicada por el usuario.
- El gas asciende por la tubería hasta la cámara premezcla y se mezcla con el oxígeno que entra por el tubo de entrada de aire.
- La mezcla de aire y agua asciende hasta la cámara de combustión con la ayuda de un ventilador.
- La bujía provoca una chispa que prende el gas en el quemador, calentando la tubería que lo rodea en forma de bobina.
- El humo de la combustión se reconduce y cede su calor a las tuberías, de forma que se aprovecha toda su energía calórica.
- Al bajar la temperatura de los humos de salida, parte del vapor de agua que iba a salir condensa y vuelve por el tubo de salida a la caldera y de ahí al desagüe.
- El agua, caliente por acción de la llama de la combustión y el calor del humo, cede su calor a las tuberías de los radiadores o el suelo radiante.
- Si el usuario abre un grifo, la válvula de 3 vías desvía el calor del circuito de calefacción y lo desvía hasta el circuito de ACS.
¿Cuáles son las partes de una caldera de condensación?
- El quemador es la pieza donde se enciende la llama que quema el gas.
- La cámara de combustión es un espacio cerrado herméticamente donde se produce la quema de combustible. Puede llegar a alcanzar los 2000ºC.
- El circuito de redirección de humos lleva el humo que se produce durante la combustión hasta la caja de humos, cediendo su calor en el proceso a las tuberías del agua.
- La caja de humos recoge el humo de la combustión antes de que salga a través del tubo de salida de la caldera de condensación.
- La salida del agua es la pieza que lleva el agua caliente por acción de la combustión y la condensación del vapor hasta los circuitos de calefacción y de agua caliente.
- El retorno de agua conduce hasta la caldera el agua fría que ha cedido su calor a los emisores de calor y al circuito de agua caliente.
- El desagüe de condensados es la parte por la que se desechan los condensados que se producen cuando el humo cede su calor a las tuberías, entre 1 y 2 litrosal día.