Archive for 17 febrero 2012

Elegir el sistema de calefacción no siempre resulta una tarea fácil. Generalmente, ya sea adquiriendo una vivienda, ya sea mediante el alquiler, la calefacción y el agua caliente ya vienen “de serie” con la vivienda que adquirimos/alquilamos.

No obstante, informarse sobre los sistemas de calefacción existentes en el mercado suele darse cuando tenemos que cambiar el sistema de calefacción por obsolescencia o avería, por falta de productividad, por que no tengamos un sistema centralizado de calefacción (caso de viviendas de más de 50 años, o segundas viviendas que se entreguen sin sistema de calefacción) o por motivos coyunturales que nos obligan a ello.

Básicamente comentaremos los principales sistemas de calefacción existentes en el mercado, que se utilizan para el sector residencial.

No haremos mención en este artículo sistemas como la cogeneración, o las energías renovables, tan solo comentaremos sistemas convencionales de energía.

Tal como indicamos en el artículo “el consumo energético en el sector residencial”, en el caso de viviendas unifamiliares, el equipo de calefacción más utilizado es el gas natural, con un 82% del total de hogares con sistema de calefacción. Sin embargo, solo el 8% de los hogares disfruta de calefacción central centralizada, que suele ser de diversos tipos, por orden de importancia, electricidad (144 millones de TJ), gas natural (123.000 TJ), gasóleo y GLP (58.000 TJ), y carbón (295 TJ).

La calefacción individual

La calefacción individual es ideal en viviendas unifamiliares o en edificios hasta 3 alturas. En viviendas unifamiliares, los sistemas de calefacción suelen ser calderas individuales, calentadores a gas o termos eléctricos.

Antes de elegir el tipo de caldera que queremos instalar, tenemos que tener presentes varios factores, para su correcta elección:

  • Emplazamiento de la vivienda: Orientación respecto al norte, ubicación geográfica, temperaturas medias de la zona, etc.
  • Tipología de la vivienda: Chalet adosado, pareado, vivienda aislada o vivienda en bloque, etc.
  • Tamaño de la vivienda: Dúplex, estudio, vivienda de hasta 80 m², de hasta 120 m², de más de 120 m².
  • Número y tipo de habitantes: Cuantos habitantes tienen. De ellos cuantos son niños, cuantos adultos, cuantos de edad avanzada.

En función de estos datos, se puede llegar a tener una idea aproximada de la potencia que tendrá que tener la caldera, tiendo en cuenta que tanto un infradimensionado de la caldera como un sobredimensionado provoca grandes derroches de energía.

Si el sistema de calefacción que hemos seleccionado tiene como combustible el gas natural, conviene instalar una caldera mixta, que nos facilite también el Agua Caliente Sanitaria, para lavabos, cocina y ducha.

Conviene prestarle especial atención al rendimiento. Una caldera con un 80% de rendimiento tendría unas pérdidas de un 20%, por tanto de cada m³ de combustible, solo aprovecharíamos 0,8 m³. Cuanto mayor sea el rendimiento, mejor será la caldera. Actualmente la UE exige un rendimiento mínimo de un 86%.

Lo mas habitual en una vivienda es una caldera mural (para instalar en pared), que puede ubicarse en una cocina, en un balcón, una terraza, etc. Pueden ser de dos tipos:

  • Atmosféricas: Toman el aire del local donde están instaladas. Los humos se evacuan a través de la chimenea por tiro manual.
  • Calderas estancas: Tienen un ventilador que provoca el tiro forzado, transportando aire desde el exterior hasta el interior del local donde está ubicada la caldera. Son las más frecuentes y las más seguras.

Los tipos de calderas murales son:

 Caldera estándar

Cortesía de ROCA

Tienen un rendimiento de un 86%, de fábrica, pero este rendimiento suele ser menor con el paso del tiempo y en aquellos periodos con temperaturas no muy frías, en las que requerimos de la caldera solo una parte de su potencia. Al no ser una caldera regulable, su rendimiento baja.

La combustión de la mezcla gas/aire se realiza en la atmósfera, por tanto, el control de entrada de aire no es muy fino, lo que le hace disminuir su rendimiento y elevar las emisiones de gases contaminantes, como el monóxido de carbono (CO), por producción de inquemados (material combustible que no se ha prendido en su totalidad).

Cortesía de VIESSMANN

Calderas de baja temperatura

Son calderas con un rendimiento de alrededor del 94%. Pueden funcionar de manera constante, con una temperatura de retorno entre 35 y 40º C. En ocasiones puede llegar a producir condensación. Su consumo eléctrico es superior al de las calderas estándar. Es muy recomendable en instalaciones donde haya suelo radiante como sistema emisor de calor.

 Calderas de condensación

Cortesía de Junkers

Actualmente son las mas avanzadas en cuanto a tecnología se refiere. Se llaman así al ser capaces de condensar parte del vapor de agua que se encuentran en sus gases de combustión (calor latente de condensación). El calor que se extrae es aprovechado por la caldera, saliendo los gases a una temperatura de unos 40-50ºC, cuando lo normal en una caldera convencional es que salgan a unos 150-200º C.

El consumo es inferior a una caldera estándar, llegándose a recuperar hasta un 18% los gases a través de la condensación. Por ello, el rendimiento de una caldera de condensación ronda el 105-108%.

Conviene puntualizar que ese máximo de prestaciones lo da la caldera cuando el sistema de calefacción funciona con bajas temperaturas del agua de retorno en torno a 35-40º C, por lo que es muy recomendable en instalaciones donde hay suelo radiante como sistema emisor de calor (al igual que las calderas de baja temperatura). Pueden funcionar sistemas de radiadores convencionales, aunque no se conseguirán los mismos ahorros que con el suelo radiante.

El dispositivo premezcla

Es un dispositivo que puede llevar cualquiera de las calderas analizadas anteriormente. Se trata de un quemador especial, en el que se canaliza el gas y el aire, para garantizar una combustión perfecta, a una temperatura aproximada de 900º C. De este modo, se limitan mucho las emisiones de gases contaminantes. Su rendimiento está entre el 92-93% y se mantiene constante incluso en períodos donde no se requiere el 100% de su potencia.

La calefacción por suelo radiante

A estas alturas, poca gente desconoce ya qué es el sistema de suelo radiante y cuales son sus propiedades más relevantes.

Por si queda aún algún despistado, explicaremos en pocas palabras su principio de funcionamiento.

La gran ventaja de los sistemas de suelo radiante con respecto a los radiadores tradicionales, es su temperatura de funcionamiento. Los radiadores funcionan a una temperatura variable, entre los 50º  C y los 80º C, mientras que en el caso del suelo radiante las temperaturas de trabajo oscilan entre los 30º C y los 35º C. Obviamente, al tener que trabajar con un menor salto térmico, el ahorro de energía es muy consistente.

Además, tiene la ventaja de una perfecta integración con los sistemas actuales de producción de energía renovable, tales como los paneles solares térmicos, biomasa o la geotermia, que son inviables o muy poco rentables con los radiadores convencionales.

El sistema de suelo radiante ofrece el mejor confort ambiental de todos los sistemas de calefacción.

Curva de calefacción ideal

En los sistemas convencionales de calefacción, el aire caliente, al pesar menos, asciende desde la parte más baja a la más alta de la sala a calefactar (estratificación), provocando una sensación de disconfort al tener una temperatura a la altura de la cabeza más elevada que en el resto del cuerpo. Sin embargo, este fenómeno no sucede con el suelo radiante, porque, tal como podemos ver en la ilustración, está muy próximo a la curva ideal de confort para el ser humano, eliminando de esta forma los puntos fríos y proporcionando una uniformidad de temperaturas ideal, garantizando además un valor de humedad relativa óptima para el confort ambiental (entre 40-60% de HR).

 La bomba de calor

Por su constante evolución, su versatilidad (generalmente suele ser un sistema que proporciona calor o frío) y por su idoneidad (es muy utilizado en el sector terciario (comercios, oficinas, despachos, etc.) merece mención aparte. Es un aparato que puede transferir calor de un ambiente con temperatura más baja a otro con mayor temperatura y viceversa, es decir, extrae calor (o frío) del ambiente exterior (aire o agua) y lo inyecta en el local a climatizar. Mediante una válvula que invierte el flujo del fluido refrigerante, se invierten las funciones del evaporador y el condensador, proporcionando frío en verano y calor en invierno.

No son recomendables en lugares donde las temperaturas son extremas, en inverno o verano. Pueden suplir a un sistema de calefacción en su totalidad en zonas donde la temperatura ambiente por lo general no descienda de 5 o 6º C.

Tipos de bomba de calor

Son básicamente de tres tipos: split, multisplit y portátil.

El tipo portátil dispone de ruedas y es transportable de una sala a otra. Su capacidad de refrigeración no es muy alta, pudiendo servir para refrescar estancias de unos 25 m². Es económico, aunque ruidoso y obliga a sacar un tubo por una ventana para poder realizarse la condensación, lo que supone algunas pérdidas térmicas por el hueco de ventana.

Los equipos split y multisplit se componen de compresor (parte que se ubica en el exterior) y la/s consola/s, que suelen ubicarse en pared o techo (en caso de casetes). Son silenciosos y tienen muy buen rendimiento. Las conexiones se realizan a través de pared, por lo que no hay pérdidas térmicas. Los equipos multisplit están compuestos generalmente de 2 consolas para su ubicación en dos zonas distintas (dormitorio y salón, generalmente), permitiendo una regulación de la temperatura de cada zona de forma individual. Requieren un poco más de obra, al tener que estar conectadas las dos consolas al mismo compresor.

Un sistema de bomba de calor tiene la ventaja de tener un rendimiento muy alto. Se denomina COP (Coefficient Of Performance) a la relación entre la energía térmica que suministra un equipo y la energía eléctrica que consume.

Para entenderlo mejor, una resistencia eléctrica tiene un COP de 1. Esto es, suministra 1 kWh de energía térmica y absorbe 1 kWh de energía eléctrica.

Pues bien, los equipos de bomba de calor pueden llegar a un COP 5. Esto significa que por cada kWh eléctrico que consume el aparato, nos entregará 5 kWh térmicos.

Los equipos nuevos tienen además la ventaja de tener el sistema INVERTER. Estos equipos mantienen la temperatura prefijada de la estancia, regulando la velocidad del compresor, sin llegar a detenerlo, evitando así continuos arranques y paradas, que hacen que el consumo sea superior.

Otros sistemas de calefacción y agua caliente

Acumulación térmica

El principio de funcionamiento de la acumulación térmica se basa en acumular en un termo de metal la energía térmica para ser utilizada cuando sea necesaria. El agua caliente almacenada puede ser producida por fuentes renovables, gas, gasoleo o electricidad y puede ser usada tanto para calefacción como para agua caliente sanitaria.

Emisores térmicos

Son como los radiadores eléctricos de toda la vida, pero mejorados. Su principal ventaja está en la facilidad de instalación, pues no hay ejecutar ninguna obra para su colocación, basta con disponer un enchufe próximo a donde queramos instalarla. Por ello, es muy extendida en la segunda vivienda, donde no haya sistema de calefacción preinstalado.

Calefacción eléctrica por acumuladores de calor

Se diferencia del emisor térmico por las posibilidades de acumulación de calor. Su principal ventaja es la posibilidad de beneficiarse de la tarificación nocturna, y acumular calor de noche, para desprenderlo de día.

Sus inconvenientes principales son el precio de los acumuladores, la falta de aprovechamiento de la energía (peor que la bomba de calor) y que el precio del kWh es más caro que el precio del m³ de gas natural o del gasoil.

Calefacción eléctrica por convectores

Consta de una resistencia eléctrica y un electroventilador que calienta el aire y permite una circulación de éste por la sala a calefactor. Solo se recomienda en zonas cálidas, por su escaso rendimiento energético. Su precio es muy competitivo, pero su consumo es excesivo.

Anuncios

Read Full Post »