¿Cómo funciona una caldera de condensación?

• 7 Beneficios de la caldera de condensación
• ¿Cómo funcionan las calderas de condensación?
• ¿Cuánto ahorra una caldera de condensación?
• ¿Qué hace que esta caldera sea tan buena?
• Caldera de condensación o estanca ¿cuál es mejor?
• Diferencia entre condensación y bajo NOx

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Las calderas de condensación han mejorado el rendimiento energético respecto a los modelos anteriores para generar calefacción y agua caliente sanitaria. ¿Sabías que desde el año 2015 solamente pueden instalarse este tipo de calderas en las viviendas? Esto hace que las calderas atmosféricas, las estancas normales y las de bajo NOx están desapareciendo paulatinamente. Por ello, es interesante conocer qué es una caldera de condensación y qué ventajas nos aportan estas calderas:

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Las calderas de condensación son las más eficientes debido al aprovechamiento de la energía térmica contenida en los humos de escape de la combustión. Comparando una caldera de gas estanca y una caldera de condensación vemos que la diferencia de rendimiento es importante.

Para una caldera estanca de 20 kW, el rendimiento de combustión está entre un 70 y un 90%, según se indica en la directiva 92/42/CEE. Esta misma caldera tiene una potencia modulante, tanto para calefacción como para ACS, de 7.000 a 20.000 kcal/h. En cambio, en las calderas de gas de condensación, con similares características, la potencia obtenida es algo mayor. La tecnología de condensación permite unas mejores prestaciones y un rendimiento energético de hasta el 109,8%. De este modo, la potencia suministrada por la caldera es modulante con un rango de uso de 4.128 a 20.640 Kcal/h.

Las calderas de gas de condensación aprovechan el calor del humo y tiene la posibilidad de modular la llama en el quemador. Esta última característica regula la cantidad de gas consumido en función de la temperatura de entrada del agua. Gracias a ello, las calderas de condensación son capaces de conseguir un ahorro que está entre el 25 y el 30 % del consumo de energía, con respecto a una caldera tradicional.

Esta circunstancia hace que, en el consumo mensual de gas en nuestra calefacción y agua caliente sanitaria sea menor. Así, se consigue un ahorro respecto al que haría una caldera estanca normal de similares características. Y por ello, se puede decir que, al cambiar una caldera por otra, en apenas 3 años está amortizado su coste.

El modo en como funciona una caldera de condensación ayuda a que estas calderas de gas sean más silenciosas. Ya que funcionan sin paradas, es decir, van modulando su llama en función de la demanda. Esto hace posible que se evite el sonido explosivo típico de las calderas tradicionales cuando se demanda agua caliente y la caldera tiene que encenderse y apagarse. Además, el ventilador que inyecta la mezcla de aire-gas, es también modulante, por lo que se adapta a la cantidad de combustible que quemamos, y por ello es más silencioso.

Los fabricantes suministran plantillas de sujeción para facilitar la instalación de las calderas de condensación, aunque no son las primeras. De esta forma, la plantilla con un peso muy pequeño es atornillada a la pared con gran facilidad. Estas plantillas disponen de unas pestañas que sobresalen y encajan con unas pequeñas aperturas en la parte posterior de la caldera.

De este modo, una persona sola puede atornillar la plantilla metálica a la pared, y posteriormente colgar la caldera con cierta facilidad. Para posteriormente realizar las conexiones de tuberías de agua caliente, calefacción, gas y la salida de humos.

En las calderas convencionales, la temperatura de los humos está por encima de la temperatura de rocío de los gases. Los humos salen con toda su energía calorífica y los restos de la combustión. Esta circunstancia les impide ajustarse eficazmente a las variaciones de la demanda.

En cambio, esto no ocurre con las calderas de condensación, ya que se debe añadir un desagüe para condensados. Así se aprovecha la energía de los humos, absorbiendo gran parte de su temperatura, y bajando esta por debajo de la temperatura de rocío. Esto hace, que la humedad contenida en los humos se condense y desprenda más temperatura. Este calor es aprovechado por el agua de retorno de la calefacción.

Otro beneficio que aporta la condensación de la humedad que contienen los humos de la combustión, es que arrastra consigo parte de los restos de esa combustión. Así, las partículas de carbonilla, con el azufre que contienen los gases combustibles y otras partículas contaminantes, se van por el desagüe de condensados y no salen a la atmósfera. Gracias a esto, las calderas de condensación reducen hasta en un 70% las emisiones de óxido de nitrógeno (NO_x) y dióxido de carbono (CO₂).

Con este proceso, los humos de la combustión bajan considerablemente de temperatura, hasta rondar los 45°C e incluso menos. Esto ha favorecido el desarrollo y fabricación de chimeneas para los humos de materiales plásticos, más económicos y fáciles de trabajar que las anteriores chimeneas metálicas.

Los expertos consideran que en España la eliminación de las calderas tradicionales, está ayudando a reducir enormemente las emisiones de gases contaminantes. Ya que se instalán en su lugar calderas de condensación, que son más ecológicas. De forma que se ayuda a la reducción de la lluvia ácida y el efecto invernadero de nuestra atmósfera.

En muchas comunidades siguen apareciendo ayudas encuadradas en diferentes “Planes Renove”. En ellos se pretende facilitar el cambio de equipos de calefacción antiguos, que contaminan mucho por nuevas tecnologías que sean más eficientes y ecológicas.

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Las calderas de gas de condensación son una evolución de las calderas de gas estancas. Disponen de un diseño adaptado para aprovechar mejor la energía calorífica que se genera en la combustión. Su funcionamiento consiste en aprovechar el calor que se genera, al enfriar el vapor de agua que contiene el humo de la condensación.

En las calderas atmosféricas y estancas normales los humos evacuados pueden alcanzar incluso 150ºC. Con los humos se expulsa también vapor de agua hacia el exterior, que contiene un calor latente que es desperdiciado. Al instalar una caldera de condensación se aprovecha de tres formas adicionales el calor de la combustión:

Los humos de la combustión se hacen pasar por un intercambiador inicial, por dónde entra el agua de retorno de la calefacción, cediéndole calor. Con esto se consigue que el agua se precaliente un poco. Por lo tanto no se necesita tanta llama para terminar de calentarla a la temperatura que necesitamos para enviarla a la calefacción o para el uso doméstico.

Después del paso por el intercambiador, el humo aún tiene suficiente temperatura para poder ceder calor. Por eso, se expulsa al exterior por una salida de humos formada por un tubo doble concéntrico. Así, el aire necesario para la combustión entra por el tubo interior y los humos salen por el exterior rodeando al aire limpio. De modo que el aire limpio que está más frío, absorbe parte del calor que aún tiene el humo de combustión.

El aire limpio para la combustión ha sido precalentado, por lo que facilita la combustión del gas ciudad o propano. Así, se ayuda a reducir el consumo del gas combustible, mejorando el rendimiento de la caldera aún más, con lo que conseguimos un ahorro económico.

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Lo ideal sería tener una respuesta concreta en euros. No obstante, es difícil dar un valor concreto del ahorro que se consigue con las calderas de gas de condensación. Ya que depende de nuestras necesidades y del uso que le demos a la calefacción, del aislamiento de nuestra vivienda y otros factores. Por ello, es más sencillo hacer referencia al ahorro que se consigue en términos de energía no consumida en kilocalorías.

Según los fabricantes, en la mayoría de calderas de gas de condensación se recuperan 540 kcal por cada litro de agua de condensado que se produce. Esto significa que por cada litro de agua que se condensa del humo de las calderas de gas de condensación aumenta su eficiencia en 540 kilocalorías. Esta energía se aprovecha para calentar el circuito de calefacción en vez de desperdiciarse en la atmósfera.

Esto se debe a que el calor latente de condensación del vapor de agua es de 540 kcal/kg. Es decir, para condensar 1 kg de agua o 1 litro de agua, se debe absorber energía por valor de 540 kcal del vapor de agua. Energía que la caldera recupera e inyecta en el circuito de calefacción.

Si consideramos una caldera de condensación de 24 kW, que puede condensar entre 1 y 2 litros de agua por hora, utilizándola bien. Además, una instalación de calefacción en una vivienda normal de alrededor de 80 m2 necesita unas 8.000 kcal/h, puede ahorrar entre un 7% y un 15% de combustible.

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Las calderas de gas de condensación pueden emplear tubos metálicos para la chimenea, al igual que las estancas. Sin embargo, también pueden ser de un material plástico, resistente a productos químicos y altas temperaturas. Como ya hemos explicado, al reducir la temperatura de los humos, llegando a temperaturas de tan solo 45°C, hace posible la utilización de materiales plásticos.

Así, se condensa la humedad de los humos y retorna los condensados hacia la caldera, donde se recogen y se conducen al desagüe. Durante este proceso, se precalienta el aire limpio que se necesita para la combustión, y al aumentarle la temperatura ayuda a favorecer la combustión, reduciendo la cantidad de gas necesario. De esta forma, hay aún un mayor ahorro de gas, lo que se traduce en un ahorro económico.

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Con todo lo explicado hasta ahora, es evidente que son mucho mejores las calderas de gas de condensación que las calderas estancas. Quizás la única desventaja que tienen las calderas de condensación es su precio ligeramente superior. No obstante, es algo que apenas tiene importancia, ya que en apenas 3 años se recupera la diferencia de precio con el ahorro en el consumo de gas. Veamos algunas características caldera de condensación o estanca de condensación:

Las calderas de condensación son un tipo de calderas estancas. Toman el aire necesario para la combustión del exterior. Sin embargo, las calderas de gas de condensación aprovechan la energía de los humos de combustión. Captan el calor que desprende al agua al condensarse para transferirlo al agua de calefacción.

Gracias al aprovechamiento del calor de los humos residuales, el consumo de una caldera de condensación es significativamente menor. Consiguiendo un ahorro entre el 25 y el 30% del gas, comparándola con una caldera estanca.

Aunque en muchos sitios vemos que las calderas de condensación tienen rendimientos superiores al 100%, esto no es un dato real, si no lo acompañamos de la coletilla: “comparada con una caldera atmosférica o estanca” o “con respecto al PCI”. Ya que, si tuviera un rendimiento mayor que el 100%, sería ideal y generaría más energía de la que consume. Hoy por hoy, esto no es posible: “La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma”

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Al instalar una caldera de condensación mejoramos el rendimiento de nuestra calefacción o del ACS del acumulador. Ya que disminuimos el consumo de gas. Sin embargo, esta comparación debe hacerse sobre el PCS (poder Calorífico Superior), y de esta forma si podemos comparar ambos tipos de calderas, lo que mostramos en el siguiente cuadro.

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La principal diferencia entre una caldera de condensación y una de bajo NOx, es el aprovechamiento del calor desprendido en la condensación para aportarlo al agua de calefacción que tiene la caldera de condensación. Ambas consiguen reducir las emisiones de ácidos nítricos que son muy contaminantes.

La instalación de una caldera de condensación puede hacerse casi en cualquier sitio de nuestra vivienda. Al usar aire del exterior para la combustión no entraña peligros para las personas por agotamiento del oxígeno. Al tener la cámara de combustión estanca, tampoco entraña peligros por contaminación con gases tóxicos del aire que nosotros respiramos. Y al tener una baja sonoridad, no nos molesta apenas cuando está encendida y trabajando.

Al instalar una caldera de condensación en nuestra vivienda podemos llegar a ahorrar entre un 25 y un 30% en el consumo del gas. Esto es una ayuda para compensar la diferencia de precio que podemos encontrar entre las calderas de condensación y otros modelos más antiguos.

En este apartado queremos dar una aproximación a los costes de instalación de una caldera de condensación para una vivienda tipo de unos 80 metros cuadrados.

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