La definición oficial de las calderas de condensación, según la Directiva Europea de Rendimientos 92/42/CEE es: “Caldera diseñada para condensar permanentemente una parte importante del vapor de agua contenido en los gases procedentes de la combustión“.

En este tipo de calderas es muy importante que las superficies de intercambio sean especialmente resistentes. Por ello, el acero inoxidable estabilizado al titanio es un ejemplo de uno de los materiales que mayor fiabilidad aporta al funcionamiento de estas calderas; les confiere importantes ahorros energéticos durante los más de 25 años de vida útil que tienen estos generadores de calor. Además este material evita problemas debidos a las condensaciones ácidas que se pueden producir en el interior de las calderas de condensación.

 ¿Cómo funcionan estas calderas?

En la combustión, los combustibles, principalmente hidrocarburos y sus derivados, reaccionan con el oxígeno del aire, generando, calor, dióxido de carbono y vapor de agua. Si las temperaturas en las paredes de las superficies de intercambio térmico descienden por debajo del punto de rocío del vapor de agua, éste se condensa, desprendiendo calor en el cambio de fase.

Para aprovechar eficazmente la condensación, es importante realizar la combustión con un alto contenido de CO2, reduciendo el exceso de aire. Para conseguir esto, son apropiados los quemadores presurizados a gas, mientras que en los quemadores atmosféricos, dado el mayor exceso de aire, el punto de rocío se sitúa a temperaturas inferiores, con lo que el aprovechamiento de la condensación de los gases de combustión es peor.

El calor latente de los gases de combustión, o calor de condensación, se libera durante la condensación de vapor de la combustión y se transmite al agua de la caldera.

Este tipo de calderas obtengan rendimientos estacionales superiores al 100%, concretamente hasta el 109%. Es necesario matizar que el valor de referencia es el Poder Calorífico Inferior (P.C.I.), que es la cantidad de calor liberada tras una combustión completa cuando el agua que contienen los gases de combustión está en forma de vapor. El Poder Calorífico Superior (P.C.S.) define la cantidad de calor liberada tras una combustión completa, incluyendo el calor de condensación contenido en el vapor de agua de los gases de combustión en su paso a la fase líquida.

Con el aprovechamiento del calor latente haciendo referencia al P.C.I., dado que este valor no contempla el calor de condensación, se obtienen, rendimientos estacionales superiores al 100%.

En la técnica de condensación, para poder comparar el aprovechamiento energético de las calderas de Baja Temperatura con el de las calderas de Condensación, los rendimientos estacionales normalizados se siguen calculando en referencia al Poder Calorífico Inferior. La cantidad de calor de condensación máxima aprovechable será la relación entre el Poder Calorífico Superior y el Poder Calorífico Inferior. A título de ejemplo, en el caso del gas natural, combustible idóneo para la utilización de esta técnica, esta relación es de 1,11, siendo un 11%, por lo tanto, la cantidad de calor máxima que, por este concepto, se podrá obtener. Para el gasóleo, este valor desciende hasta el 6%.

No obstante, también hay que considerar que las calderas de Condensación enfrían los humos hasta unos 10 ºC por encima de la temperatura de retorno a la caldera, aprovechando también, de este modo, el calor sensible de los humos en mucha mayor cuantía que las calderas de baja temperatura y las calderas estándar. En el balance total de rendimiento adicional obtenido por esta técnica, habrá que considerar las dos ganancias: calor latente y calor sensible.

Con el empleo de esta técnica, el rendimiento estacional puede verse aumentado en unos 14 – 15 puntos con respecto a una moderna caldera de baja temperatura.