Eficiencia de la caldera

El rendimiento de la caldera ηboi es igual al rendimiento de la combustión menos las pérdidas de calor en la superficie de la caldera hacia el ambiente en el local de instalación durante el tiempo de funcionamiento del quemador. Se puede calcular de la siguiente manera:

 
Cálculo

Fórmula para calcular el rendimiento de la caldera

ƞboi

Rendimiento de la caldera

qA

Pérdida de gases de combustión en relación con la potencia de combustión y el valor calorífico neto inferior [%]

Q· l,boi

Rendimiento de pérdida de calor del tipo de caldera [kW]

Q· bu

Potencia de combustión actual de la caldera [kW]

Información técnica: pérdidas de calor por radiación y conducción

Dado que las pérdidas de calor por radiación y conducción Q·l,boi no suelen poder medirse o calcularse fácilmente, se utilizan los valores empíricos según la norma EN 12953 Parte 11. Éstos dependen, por un lado, de la potencia nominal del tipo de caldera y, por otro, de la temperatura del medio en el lado del agua/vapor dentro de la caldera y, por tanto, de la presión de funcionamiento.

Estas pérdidas de calor no dependen de la carga actual de la caldera ni del funcionamiento del quemador y son siempre las mismas con la misma presión de funcionamiento. Para el rendimiento de la caldera, esto significa que cuanto menor sea la carga actual del quemador, mayores serán las consecuencias de la pérdida de calor. El rendimiento de la pérdida de calor también se produce durante los periodos de inactividad del quemador. Durante los periodos de inactividad, por ejemplo durante el fin de semana o por la noche, estas pérdidas pueden minimizarse reduciendo la presión de funcionamiento y, por tanto, la temperatura de funcionamiento.

Pérdidas de calor por radiación y conducción en función de la potencia nominal de la caldera y de la temperatura media del medio en la caldera con un espesor de aislamiento de 100 mm

Pérdidas de calor por radiación y conducción en función de la potencia nominal de la caldera y de la temperatura media del medio en la caldera con un espesor de aislamiento de 100 mm

Temperatura media del medio 100 °C

     

Temperatura media del medio 200 °C

Temperatura media del medio 150 °C

     

En el caso del rendimiento de la combustión y del rendimiento de la caldera, en la documentación del fabricante se especifica la condición de carga nominal y, posiblemente, también condiciones específicas de carga parcial, por ejemplo, al 75 %, 50 % y 25 % de la potencia de la caldera. Sin embargo, un sistema de caldera de vapor funciona normalmente en todos los rangos de carga parcial. Cuando la tasa de extracción de vapor es muy baja, el sistema de caldera funciona incluso en un modo con fases de inactividad del quemador más largas.

Por lo tanto, el rendimiento de la caldera no puede utilizarse exclusivamente como criterio de eficiencia energética. Para poder tener más en cuenta los tiempos correspondientes en los que un sistema de caldera está parado y en los que tiene activado el funcionamiento del quemador, debe determinarse el grado de utilización como criterio de evaluación.