¿Conoces los tipos de calderas que ofrece el mercado? ¿Sabes cuáles son las más eficientes? En este post os hacemos una descripción de cómo funcionan las calderas de condensación, qué diferencias existen respecto de las calderas convencionales y otras datos de interés que esperamos te sean de utilidad. Participa con tus comentarios!
Actualizado a 17-01-2017
Las calderas de condensación se caracterizan fundamentalmente porque aprovechan la energía obtenida debido a la condensación del vapor de agua, contenida en los humos producto de la combustión, para pre-calentar el agua de entrada al equipo.
En las calderas corrientes los humos evacuados pueden alcanzar incluso 150ºC para evitar condensaciones y facilitar el tiro. Dicho vapor de agua expulsado hacia el exterior contiene un calor latente que es desperdiciado. En cambio si dicho vapor de agua condensa, cambia de estado gaseoso a estado líquido cediendo calor. En el caso de las calderas de condensación, al contrario que las calderas convencionales, este calor residual es aprovechado para pre-calentar el agua, aumentando por lo tanto el rendimiento de la misma hasta valores superiores al 100%.
Caldera de condensación versus caldera convencional. Fuente: www.cliftonparktankless.com
Fases de la transmisión de calor en las calderas de condensación
En las calderas de condensación, el calor se transmite en tres fases diferenciadas:
- 1ª Fase en la que la llama de la combustión del gas transmite el calor al agua por radiación.
- 2ª Fase o fase de conducción-convección.
- 3ª Fase o fase de condensación-convección donde el cambio de estado del vapor de agua contenido en los humos es aprovechado por la caldera.
Temperatura del agua en las calderas de condensación
Para que se produzca la condensación del vapor de agua contenido en los humos, en primer lugar es necesario garantizar que el agua de retorno está por debajo de la temperatura de rocío. Por otro lado el valor de la temperatura de rocío de los humos dependerá de la cantidad de vapor de agua contenida (presión), del exceso del aire y del tipo de combustible.
Una vez conocido el valor de la temperatura de rocío, cuanto más fría esté el agua de retorno respecto de dicha temperatura más se aprovechará el fenómeno de la condensación. Por lo tanto cuanto mayor sea la diferencia de temperatura más calor se cederá. Y si hay más condensación entonces el rendimiento energético de la caldera de condensación será mayor.
Ejemplo: Para una caldera de gas natural , la temperatura de rocío con un contenido del 3,5% de oxígeno (seco), la temperatura de rocío es de 55,3°C. La condensación se produce cuando la temperatura del agua de entrada es igual o inferior a dicha temperatura.
Una vez los humos han cedido el calor al agua, la temperatura reducida de estos puede oscilar entre los 30°C y los 100°C, por lo que si el tiro no es el suficiente para evacuar dichos humos puede que sea necesario la instalación de un ventilador que los extraiga (Ver apartado de precauciones posterior).
Rendimiento de las calderas de condensación
Como se ha comentado antes, el rendimiento de estas caldera supera el 100% (siempre respecto a poder calorífico inferior) frente a las convencionales con valores entre 70-80%. Esto se debe a que aprovechan el calor de condensación para calentar el agua de retorno de la caldera. Utilizan el poder calorífico superior sin poner en peligro la caldera. El resultado final es el de rendimientos superiores hasta incluso en un 30% más que el rendimiento máximo obtenido por una caldera convencional.
Precauciones
1. Los combustibles líquidos suelen tener azufre en forma de óxido que si reaccionan con el oxígeno presente en la combustión, producen ácido sulfúrico. Este compuesto podría corroer los elementos metálicos de la caldera, por lo que el combustible que se utilice deberá no contener azufre, como los gases: Natural y GLP. El PVC es una buena alternativa.
2. Los gases evacuados tras la combustión, lo hacen a una temperatura inferior a la de condensación. Esta circunstancia reduce el tiro térmico que deberá ser compensado utilizando un ventilador que facilite la extracción.
3. Resulta imprescindible reducir las pérdidas de calor:
– Pérdidas de calor por humos debido a productos inquemados durante la combustión y que genera CO, al contenido de CO2 y a la temperatura de los humos. La cadera deberá controlar la cantidad de aire de combustión. Los ventiladores de velocidad variable ayudan a controlar el exceso de aire.
– Pérdidas debido a períodos de paro de la caldera. Las pérdidas se deben a que la envolvente de la caldera cede calor. Es importante la relación entre la potencia máxima y la mínima, así como el uso de ventiladores de velocidad variable.
4. Los productos de la condensación deben ser evacuados. Además si la condensación de los humos continúa durante su evacuación, deberán disponerse tubos de materiales compatibles con los productos condensados. En instalaciones de potencia superior a 70 kW, será necesario tratar estos condensados para neutralizar su acidez.
5. La producción de ACS requiere temperaturas de impulsión altas , entre 80 y 60ºC, como método de prevención de la legionela. Esta circunstancia influye directamente en la capacidad de aprovechamiento de la condensación, ya que la temperatura del agua de retorno depende de la temperatura de impulsión. Y no olvidemos que la temperatura del agua de retorno tendrá que ser igual o inferior a la de rocío para que se produzca la condensación. En este sentido habrá que aplicar una serie de estrategias de diseño en el circuito del ACS.
Conceptos Básicos
Combustión. En todo proceso de combustión se produce dióxido de carbono y agua. En el proceso de combustión de una caldera, el combustible – Gas Natural, GLP, Gasóleo- compuesto de Carbono e Hidrógeno, al reaccionar con el oxígeno del aire -combustión- produce CO2 y H2O en forma de vapor. Si dicho vapor de agua pasa a estado líquido, es capaz de ceder 2260 kJ a temperatura ambiente – superior si la presión es inferior. En caldera convencionales dicho vapor se expulsa a la atmósfera.
Poder Calorífico Superior o PCI. Es la energía liberada en el proceso completo de la combustión cuando el vapor de agua de los humos ha condensado. Se distingue del poder calorífico inferior, en que en éste último el vapor de agua continúa en estado gaseoso. Por lo tanto, el calor o energía liberada es inferior. Este es el calor utilizado tradicionalmente para las calderas tradicionales y el cálculo de su rendimiento estacional.
Técnica de la condensación. Consiste en enfriar el gas hasta su temperatura de rocío. Esto se puede conseguir variando la presión y/o la temperatura. El calor cedido debido al cambio de estado, de vapor de agua a líquido, pasa de se calor latente a sensible. Por otro lado, esta técnica reduce la cantidad de humos expulsados producto de la combustión.
Rendimiento. El rendimiento es el cociente entre la potencia útil que se obtiene al calentar el agua y la desarrollada por el gas durante la combustión.
El rendimiento útil nominal se consigue con la caldera en funcionamiento, mientras que el rendimiento estacional depende de los períodos de parada y funcionamiento o puesta en marcha, es decir, considera los períodos de arranque, funcionamiento y parada de la caldera. Se calculan de manera diferente puesto que consideran pérdidas de calor debido a motivos distintos.
Fuente: Guía Básica. Calderas de condensación. FENERCOM.
Después de leer este post, y saber un poco más acerca de las calderas de condensación ¿Qué opinas sobre este tipo de caldera? ¿Crees que existen otras alternativas más adecuadas? ¿Sabes dónde puedes comprar calderas de gas? No dudes en dejar tus comentarios.
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Buenos días Paula,
Me parece muy interesante el post. No obstante, creo que le falta un dato importante. Por lo que tengo entendido, el mayor rendimiento de la caldera de condensación se consigue trabajando a baja temperatura del agua, creo que hasta 50ºC. Si se substituye una caldera convencional, en la cual la calefacción por radiadores está diseñada para temperaturas del agua de 60-80ºC no se produce el incremento de rendimiento. Para que sea así deberían sustituirse los radiadores que tuviese por otros de mayor superficie y dimensionados para trabajar a baja temperatura.
Saludos.
Hola.
He leído el post y me parece súper correcto. Incluso más completo y acertado que la definición en wikipedia.
El comentario acerca de la idoneidad de dichas calderas en sistemas de baja temperatura es cierto, pero aún así yo llevo defenciendo más de una década que para instalaciones de alta temperatura siguen siendo más provechosas las calderas de condensación cifrando en estudio y seguimientos de instalaciones consiguiendo ahorros de al menos un 20% aún trabajando con radiadores convencionales.
La última revisión del RITE de 2013 lleva a la obligación de usar calderas de condensación para usos de confort de viviendas, cosa que a mi entender debería haberse hecho hace muchos años.
Vuelvo a reiterar mi enhorabuena por el post. Se nota que es buen conocedor de la tecnología el autor.
Puede influir que haya puesto una caldera de condensación para que me lloren los cristales del salón que con la caldera vieja no pasaba?
Hola! dónde se produce la condensación? ya sabes que esto se produce cuando el vapor de agua contenido en el aire, condensa en contacto con superficies frías. Un motivo puede ser la falta de aislamiento térmico en la superficie sobre la que se produce la condensación. Las calderas de condensación se llaman así porque utilizar el calor de la condensación del agua producida en el proceso de combustión dentro del proceso que tiene lugar en la caldera, no en el ambiente exterior. Deberías de estudiar todo esto con calma.
Alguien me podria explicar lo de mas del 100% de rendimiento?
Hola! Significa que aprovecha también el calor de condensación del vapor de agua contenida en los humos (Poder calorífico superior). Te recomiendo este post dónde resolverás tus dudas: rendimiento y contaminantes https://www.certificadosenergeticos.com/eficiencia-de-las-calderas-de-condensacion
El agua de los condensados contiene algun tipo de contaminante? Se podria regar con ella y no pasaria nada?
Hola! si los puede contener.
¿Podríamos decir que?: El inconveniente de la caldera de condensación es:
-Su precio.
– Necesidad de que los radiadores tengan una mayor superficie (para un mejor y optimo rendimiento). Pero ideales cuando la calefacción va por el suelo.
-Precisan desahogar agua a un sitio (instalación oculta o directamente con un tubo a un fregadero… “chapuza” mas habitual).
-Son mas delicadas “técnicamente” hablando (¿mas caro su mantenimiento y reparación?) y es posible que tengan una durabilidad menor que la caldera tradicional.
En resumen, sustituir la caldera tradicional por una de condensación en una casa con radiadores pequeños puede no ser una opción correcta (a pesar del ahorro aparente).
Hola Alberto! Gracias por compartir tu experiencia ¿Qué opináis los demás?¿realmente tienen una vida útil inferior?¿Sólo son eficientes con suelo radiante? Os animo a participar, :).
El suelo radiante es el sistema de calefacción más eficiente al trabajar a baja temperatura, y por lo tanto, no hay que calentar excesivamente el fluido. Ésto, acompañado de un generador de calor de condensación, el ahorro en combustible es importante.
Contestando a José, los cristales mojados es por poco aislamiento en los mismos y/o falta de ventilación. Es posible que la caldera anterior fuese atmosférica, o sea, que tomara el aire necesario para la combustión del interior de la vivienda y provocara una mayor renovación del aire ambiente.
Sin embargo, no sólo se trata de montar equipos más eficientes ni encontrar fuentes de energía más sostenibles, sino en consumir menos. Un ejemplo a seguir es la “casa pasiva”, que no precisa de ningún sistema de calefacción. No se puede pretender llegar a éste punto con las actuales edificaciones, pero si que se pueden optimizar mejorarando los cerramientos y los aislamientos térmicos.
Saludos.
En nuestra comunidad (somos 655 vecinos y bloques de 18 ,15.12.10 alturas)se van a cambiar la sala de calderas y los ofertantes unos se declinan por calderas de condensación y otros por las de baja temperatura y la verdad he estado mirando y no veo claras las diferencias de hecho las dos las tratan iguales y con respecto a las tradicionales.Alguien me puede aconsejar?.gracias
Hola me acabo de instalar una caldera de condensación con suelo radiante, en concreto la domusa evolution. Tengo el acs a 60 grados y la calefacción a 35.
Son correctas estas temperaturas?
Es que he leído que si la temperatura es muy baja puede producir legionela aunque mi caldera tiene un sistema antilegionela, pero no se como funciona
Excelente artículo sobre calderas de condensación. Este tipo de calderas ahorran hasta un 30% en el consumo de gas de calefacción. Saludos!
Muy buen artículo sobre las calderas de condensación. Cuesta encontrar artículos en la web tan completos del por que ahorran, su clasificación energética, su funcionamiento, etc.. Seguid así!
Hola! He cambiado mi caldera convencional por una De condensación y ahora resulta que hay unos radiadores que calientan y otros que no y alguno que está templado. A que puede deberse?
A que no purgaron la calefacción después del cambio de caldera y los radiadores tienen aire
Yo tengo una Vaillant de condesacción modelo ecotec plusVMW236/3-5 desde hace 3 años y lo unico que puede decir que es falso que consumen menos.
La instalacion es normal yo tuve una Junker estanca duranta 13 años en el transcurso de ese tiempo nunca llegue a tener un consumo de 270 metro cubico .
Y ahora con la Vaillant de condesaccion no bajo de los 300 a 320 metros cubicos con las mismas ventanas y puertas.
En tres años a venido el servicio tecnico 4 veces y la respuestas es que la caldera funciona perfectamente.
Tengo un termostato programable de la marca Honeywell.
Soy de Madrid Fuenlabrada
Hola Nacho, si unos radiadores están calientes y otros fríos pueden ser varios los motivos. Normalmente la causa principal es la acumulación de aire, prueba a purgarlos. En este artículo te explicamos cómo purgar los radiadores en 1 minuto: http://www.climahorro.es/como-purgar-los-radiadores.html
Si ya los tienes prugados pero continua pasando, prueba a cerrar la llave de los radiadores mas cercanos a la caldera, y si entonces los radiadores que no se calientan del todo, se caliente correctamente, vuelve a abrir los más cercanos a tope y los cierras con una o dos vueltas.
¿Cómo es posible que una caldera tenga un rendimiento de más del 100%?, de mis clases de física en el instituto y la universidad, estudié que es IMPOSIBLE que cualquier sistema físico tenga un rendimiento superior a uno (100%). Creo que se tenía que explicar a qué llaman “rendimiento” en este artículo, por lo demás, muy interesante.
Hola Fernando! El rendimiento se calcula al dividir la potencia útil de la caldera, respecto del calor generado en la combustión por el combustible -caudal de combustible y poder calorífico del combustible. En una caldera de condensación, el rendimiento es superior al 100% cuando se calcula teniendo en cuenta también, el calor aportado por la condensación del vapor de agua, que está contenido en los humos de evacuación, aumentando así el numerador de la operación para el cálculo del rendimiento.
he instalado una calefacción con caldera de condensación y salida a la calle, todo supervisado y con los permisos correspondientes. tengo unos vecinos que se me han quejado porque dicen que les llena la casa de humo y que huele a gas. Quisiera saber que puede haber de cierto en el olor a gas y si fuese así como corregirlo. gracias de antemano
Es normal que después de usar la caldera para agua caliente,el ventilador funcione durante un rato??? Consumé energía? Es una caldera de condensación (Beretta) Gracias.
Muy concreta y correcta la información. A veces para explicar a los clientes algo sobre las calderas/calentadores, lo mejor es recomendar ciertas páginas como esta. Se la daremos a leer a más de uno.
¡Buen trabajo!
Gracias.
Un saludo,
Sergio
Buenas noches, me gustaría exponer un caso que se me presenta. Estoy realizando el CEE de una viv unif que dispone de un calentador de gas y una caldera para acs y calefacción. La primera cuestiones que se me presentan serían:
1. ¿qué porcentaje cubre cada equipo en la producción de acs? Yo lo he puesto al 50%
2. La caldera es una danosa modelo sirena mix duo f-3, ¿qué tipo de caldera debo introducir, edtándar, baja temperatuta….?
El cliente pretende la sustitución de esta caldera por la siguiente caldera policombusyible marina 35kW para calefacción y acs, surgiendo las siguientes cuestiones:
1. ¿debo eliminar el calentador de gas?
2. ¿ como introduzco la caldera? Creo q sería caldera de biomada densificada pero no sé si es de condensación, estándar….
Espero vuestras respuestas q estoy un poco verde en el tema. Gracias
Excelente artículo y muy completo la verdad. Me tomo de referencia este contenido para cuando me pregunten los clientes acerca de la eficiencia que tienen las calderas de gas. Muchas gracias por compartir.
En cuanto al tema de las pérdidas,nuestra comunidad tiene una caldera de condensación de alto rendimiento y contadores individuales,es posible que a la hora de facturarse sea equitativo entre los propietarios cuando es una variable en función de lo consumido porque de ser así no resulta tan rentable para los que no la ponemos todo el día.Gracias y también me ha parecido muy interesante el tipo de combustible a utilizar para darle una mayor vida a la caldera.?
Que se podría concluir de las calderas de condensación a las antiguas, ¡solo la eficiencia del 110 % y que son menos contaminantes?
Necesita análisis de CO2 ?