Tema: Caldera para el sistema auxiliar

Muy buenas a tod@s, estoy dimensionando la instalacion de solar termica para suministrar ACS a un hospital y tengo unas dudas respecto a la caldera del sistema auxiliar.

La potencia a instalar calculada para la caldera del sistema auxiliar es de 400 kW.

• ¿Qué tipo de caldera y que combustible me aconsejais utilizar?
• ¿Estándar, baja temperatura o condensación?
• ¿Gasoleo, gas natural o biomasa?

Para potencias superiores a 400 kW, el RITE exige la instalación de 2 calderas.

• ¿Pueden ponerse dos calderas de 200 kW para escalonar la potencia?
• ¿O las dos deben tener 400 kW en previsión de paradas eventuales de una de ellas por mantenimiento y/o reparaciones?
• ¿O por el contrario es más factible una sola caldera de alto rendimiento con modulación? Esta última opción, si tiene una avería, dejaría sin servicio temporalmente el sistema, pero por otro lado es necesaria una inversión menor.

¿Es factible colocar un recuperador de calor de los humos de la caldera para introducir el agua a una temperatura mayor aumentando así el rendimiento del sistema?

Por favor, si alguien conoce algun modelo de altas prestaciones le agradeceria me lo comentara.

Espero noticias vuestras. Muchas gracias.

estos 400 kW son solo para ACS?, o también hay calefacción.

Un hospital es esencial que tenga dos calderas por el tema de la seguridad de servicio, Si la potencia es solo para ACS, yo colocaría dos calderas de 400 kW, una reserva de la otra. Dichas calderas serían modulantes y de alto rendimiento, no necesario condensación, ya que a las temperaturas que trabajas para producir ACS (mínimo 80ºC), no hay condensación.

Si puedes colocar biomasa, pues genial, y si tienes superfície para colocar placas, obtendrías un gran ahorro.

Saludos

Hola xavimarin,

Los 400 kW son solo para ACS.

Es un hospital ligero, no tiene hospitalización. Se encarga de reducir las listas de espera para ciertas pruebas y especialidades y para cirugia mayor ambulatoria. De hecho, urgencias es el unico modulo que abre 24 horas.

No obstante, yo tambien pienso como tu, 2 calderas de 400 kW. Como tu bien dices, se garantiza el servicio ante una averia o trabajos de mantenimiento.

El problema es economico, pues supone doble inversion: doble caldera, doble vaso expansion, doble grupo de presion, etc ¿no?

Porque dos calderas de 200 kW no es factible ¿verdad?

Saludos,

400 kW para ACS en un hospital pequeño?, ¿de cuántas camas estamos hablando?

Ninguna, los hospitales ligeros no disponen de hospitalizacion. Ofertan servicios entre un centro de atencion primaria y un hospital de agudos, teniendo dependencia directa de estos ultimos. Su mision principal es reducir listas de espera para algunas patologias, sobretodo quirurgicas.

En este caso, dispone de servicios de consultas tanto de medicina familiar como de distintas especialidades, urgencias 24 h, radiodiagnostico, hospital de dia medico, hospital de dia quirurgico, bloque quirurgico para intervenciones programadas de cirugia mayor ambulatoria, administración, formación, restaurante, cafeteria, areas generales de mantenimiento, limpieza, etc. En pocas palabras, da soporte al hospital de agudos de la provincia, reduciendo listas de espera y aumentando con ello la calidad del servicio. Pero, no dispone de hospitalización.


Si no recuerdo mal son aproximadamente 16000 metros cuadrados con una ocupación estimada de 655 personas.

EL volumen de acumulación solar es de 28000 litros (4 depositos de 7000 litros), mientras que el del sistema auxiliar es de 14000 litros (2 de 7000 litros).

Creo haber realizado bien todos los calculos cumpliendo con los requisitos del CTE y del decret d´ecoeficiencia, pero a mi me parece sobredimensionado. Aunque al no disponer hospitalización, para el calculo utilize el valor para ambulatorios y centros de salud, en vez de utilizar el de hospitales que era mas alto.

En fin, por la complejidad del tipo de centro es un poco dificil el dimensionamiento cumpliendo el CTE.

¿Crees que es factible poner 2 calderas de 200 kW modulantes, para alcanzar los 400 kW?¿O disponer de una sola de 400 kW?¿O 2 de 400kW?

Saludos,

2 de 400 kW sería lo suyo, y si una puede ser de biomasa pues mejor

Saludos a todos.
Con respecto a las consultas que estas haciendo, lo que te recomiendo es que, siendo que la potencia a instalar es superior a 70 KW, seguro que hay una Dirección Facultativa que llevará el proyecto, y por tanto te recomiendo que condultes con la DF.
Si la caldera diseñada es de 400 kw y no hay camas, entonces ¿la caldera es mixta ACS+ CALEFACCION?.
Por supuesto que es factible la colocación de un intercambiador de precalentamiento. Precisamente, ese es el principio de funcionamiento de las calderas de condensación. Ten cuidado con la condensación de agua que se va a producir. Utiliza materiales adecuados (inox)

Xavimartin, tus comentarios siempre son encomiables en este foro, sin embargo creo que tu comentario sobre la caldera de condensación es erroneo. En las calderas de copdensación la salida de gases se produce a baja temperatura, por debajo de los 50ºC, y por tanto el vapor de agua que en otras calderas, se pierde por la chimenea, condensa y cede su energía al fluido que calentamos. A grandes rasgos, esto se consigue con un intercambiador de serpentin con la salida de la chimenea que precalienta el fluido antes de entrar en la caldera y al tiempo se enfrian los gases de salida. El problema es que al producirse agua de condensación por dentro de la caldera hay que utilizar materiales inoxidables y colocar desagues.
Saludos.

Hola Quique, para ACS la condensación no existe, ya que la temperatura de la caldera rondará los 80ºC para tener agua rápido a 60ºC en acumuladores. La condensación se produce por debajo de los 55ºC.

Disculpa Xavi, pero la condensación de vapor se produce en el lado de los gases de combustión, donde la temperatura es la de la combustión del gas. Las calderas convencionales expulsan gases a altas temperaturas y entre ellos, vapor de agua. Las calderas de condensación son capaces de recuperar la energía del vapor de agua reduciendo su temperatura y elevando la temperatura del fluido que pretendemos calentar. De esta forma recuperamos el calor latente en el vapor y por este motivo se pueden obtener rendimientos de la caldera de condensación por encima del 100%. Esta cifra del redimiento por encima del 100% es muy llamativa pero hay que pensar que el rendimiento de las calderas se mide respecto al Poder Calorifico Inferior del combustible, y este PCI no incluye la recuperacion del calor latente de la evaporación.

Sí, pero esta temperatura jamás será inferior a la temperatura de impulsión del agua

una caldera doméstica para ACS puede ser de condensación, porq nos duchamos a 45ºC, por lo tanto la temperatura de los gases puede ser de 50ºC si hacemos producción instantánea, pero en instalaciones de ACS centralizadas, los acumuladores están a un mínimo de 60ºC, contando rendimientos de intercambiadores y que qeuremos calentar el agua cuanto antes, lo mínimo que se manda el agua de caldera es a 80ºC, por lo tanto los gases de escape jamás estarán por debajo de ese valor.

¿Por que la temperatura de expulsión de gases no puede estar por debajo de la temperatura de impulsión? Supongamos una caldera de condensación instantanea de ACS. El agua que pretendemos calentar entra al calentador a la temperatura de red. A continuación pasa a un intercambiador de serpentín alrededor de la chimenea de salida de gases. Evidentemente los gases de escape se enfrian y por tanto condensan ya que intercambian calor con el agua de red, y el agua fría se precalienta. Posteriormente ese agua precalentada entra en el intercambiador de la camara de combustión. En el primer intercambio los gases de escape (basicamente CO2 y agua, como corresponde a la reacción de combuistión del gas), sufren la condensación y por tanto el vapor de agua condensa en agua líquida, y esa condensación cede su energía, el calor latente, al fluido que pretendemos calentar. El primer serpentín de intercambio, el de la chimenea de escape normalmente se realiza en acero inoxidable.
En cualquier caso, este que te describo es el principio de funcionamiento de las calderas de condensación. Por eso me estraña tanto que digas que en la preparación de ACS no hay condensación. Que yo sepa, las calderas de condensación ofrecen un rendimiento de alrededor de 105 - 109 % tanto para la preparación de ACS como para la calefacción. Claro que estos rendimientos son respecto al PCI y no respecto al Poder Calorifico Superior.

Consúltalo con quien quieras, fabricantes, etc...jamás los gases salen más fríos que la temperatura de impulsión. Si quieres el agua de caldera a 80ºC, no hay condensación que exista.

Yo quiero la temperatura de salida de caldera del agua a 80ºC, y los humos se enfrían a 50ºC, va a ser que no...

Saludos!!

Iniciado por quique200157

Disculpa Xavi, pero la condensación de vapor se produce en el lado de los gases de combustión, donde la temperatura es la de la combustión del gas. Las calderas convencionales expulsan gases a altas temperaturas y entre ellos, vapor de agua. Las calderas de condensación son capaces de recuperar la energía del vapor de agua reduciendo su temperatura y elevando la temperatura del fluido que pretendemos calentar. De esta forma recuperamos el calor latente en el vapor y por este motivo se pueden obtener rendimientos de la caldera de condensación por encima del 100%. Esta cifra del redimiento por encima del 100% es muy llamativa pero hay que pensar que el rendimiento de las calderas se mide respecto al Poder Calorifico Inferior del combustible, y este PCI no incluye la recuperacion del calor latente de la evaporación.

Estoy de acuerdo con Xavi. Quique, creo que estas en un error. Intento aclararlo un poco. El principio de las calderas de condensacion es el que comentas, pero para ello necesitan funcionar a temperaturas de humos por debajo de la temperatura de rocio del vapor por agua en el lado de humos, para que este condense y recuperemos el calor latente contenido en el mismo. Funcionando en estas condiciones si logran los rendimientos que comentas. Para esto, la temperatura de impulsion del agua de la caldera debe rondar los 50-55ºC, trabajando la caldera a Tªs de impulsion-retorno de 50ºC-35ºC aproximadamente.
Para uso calefaccion, y con punto de consigna de Tª variable, gran parte del tiempo podra funcionar a estas temperaturas, dependiendo del clima y de la temperatura del espacio a calefactar, ya que con Tª exterior no muy baja, y/o con las vivendas caldeadas, solo sera necesario "templar los radiadores", para mantener confort.
Sin embargo, para preparar ACS a 60ºC, necesitaras temperaturas de impulsion de 80ªC, y para ello, la temperatura de salida de humos tendra que ser siempre mayor, en este caso por encima de la Tª de rocio del vapor de agua, por lo que este no condensará y no se aprovechara el calor latente contenido en el vapor de agua del lado humos.
Lo que esta claro es que para ceder calor de los humos al agua, estos tienen que estar a una temperatura superior.

Por todo esto, no se utilizan calderas de condensacion solamente para producir ACS, ya que al no tener posibilidad de condensar en el punto de funcionamiento que se necesita, su rendimiento cae al rango de las de baja temperatura, con un coste economico mucho menor.

Un saludo

(edito y me disculpo: no vi que el hilo tenia una segunda pagina, y he comentado cosas que ya estaban habladas sobradamente)

De todos modos estoy con Xavimarin, para obtener Tª de agua de impulsion de 80ºC, el vapor de agua de los humos no va a llegar a su temperatura de rocio, y no va a condensar.

De acuerdo con lo que indicas, pero lo importante para conseguir la condensación es la temperatura de retorno, no la de impulsión. Hay muchas formas de conseguir temperaturas de retorno bajas, por debajo del punto de rocio: intercambiadores de mayor tamaño, bombas reguladas por temperatura, depósitos estratificados,..... Además, siempre el rendimiento de una caldera de condensación va a ser superior que el de una caldera convencional, porque, aunque no se consiga la condensación, la existencia del intercambiador de acero inoxidable a la entrada de la caldera, siempre va aumentar la temperatura del fluido antes de pasar por el intercambniador de la camara de combustión. Por este motivo el cambio a calderas de condensación está siendo promovido y subvencionado en los planes renove de cada comunidad.
Es evidente que donde mejor funciona una caldera de condensación es en los sistemas de baja temperatura de retorno, p.e. suelo radiante, donde seguro que se produce la condensación, pero también son adecuadas para el ACS, puesto que aunque no se produzca la condensación al 100%, si que se obtienen mejores rendimientos de caldera. Saludos.

Para condensar, la temperatura de referencia es la de retorno?, creo q es la de impulsión. Te has asegurado preguntando a algun fabricante de calderas de condensación?

Un día de estos lo pregunto yo para asegurarme. Colgaré aqui la respuesta.

En instalaciones que veo a diario, cuando las calderas de condensación trabajan para ACS, la consigna de dichas calderas es de 80ºC, ahí, que yo sepa y por lo que veo no hay condensación que valga, ya que por los desagües de las calderas no sale agua, y apenas por el de la chimenea. Ahora sí, el retorno viene a 70ºC, preguntaré lo de si condensaría bajando esta temperatura.


Saludos!

Ni con el retorno frío. Si quieres los acumuladores a 60ºC, el retorno jamás te va a venir a menos de 60ºC.

Por lo tanto no condensas jamás de los jamases. ¿Tienen más rendimiento que una convencional? - Si, pero para eso ya te sirve una de baja temperatura, que cuestan menos y el rendimiento sin condensación es similar a una de condesnación que no condense.

saludos

Para JavierGracia: ¿estas de acuerdo con Xavi en que la temperatura que interviene en la condensación es la de impulsión de la caldera? ¿Estas de acuerdo con Xavi en que en un acumulador para ACS la temperatura "jamas" baja de 60 ºC? ¿Estas de acuerdo con Xavi en que no vale la pena poner calderas de condensación para la producción de ACS tanto en instantanea como econ acumulación? Ya que has intervenido con anterioridad a modo de autoridad, te ruego que confirmes estas consultas.

Para Xavi:
En las calderas de condensación se trata de aprovechar la energía que tiramos por la chimenea en forma de gases calientes intercambiando calor con el agua que circula a traves de la caldera. La discusión está en si el intercambio lo hacemos antes de pasar a la propia caldera (Tª de retorno) ó después de pasar por la caldera (Tª de impulsión). La forma más eficiente de intercambiar energía con los gases de salida es con la que tenga la temperatura más baja, y este caso siempre es el retorno.
Siempre precalentamos el retorno, para que la caldera modulante aporte la energía suficiente para elevar del fluido a la temperatura de consigna (impulsión). Consiguiendo así mayor ahorro energético. Sería ridiculo elevar la temperatura de impulsión.

Y lo siento pero cada comentario adicional que das me hace reaccionar por que contiene errores. Me explico: Aunque la temperatura de consigna de un acumulador de ACS sea de 60 ºC, hay muchas ocasiones en que dicho acumulador está por debajo de esa temperatura. Si quisieras conseguir que permanentemente esté a 60 ºC, independientemente del consumo, entonces la caldera debería comportarse como una caldera instantanea, capaz de proporcionar toda la potencia que solicita el consumo. Solo así la temperatura del acumulador se mantendría constantemente a 60 ºC. Sin embargo la potencia de las calderas, en los sistemas acumulación-caldera, está por debajo de la potencia instantanea necesaria, y por tanto hay que asumir y calcular que la temperatura del acumulador va a bajar de la de consigna durante un periodo punta, siendo durante la suma del periodo punta mas el periodo valle el tiempo necesario para que la temperatura del acumulador se recupere hasta los 60 ºC
Es decir, durante el periodo punta, la potencia demanda es superior a la potencia de la caldera y por tanto la temperatura del acumulador baja. Durante el periodo valle, la potencia de la caldera es superior a la potencia demandada y por tanto la temperatura del acumulador sube.
Por tanto puede haber condensación en la producción de ACS con sistemas caldera-acumulación.
Igualmente en producción instantanea en la que la temperatura de retorno es la temperatura de red también hay condensación.

Me parece estupendo q pongas calderas de condensación para la producción de ACS, yo no lo haré, ni tampoco lo harian en Viessman y Baxi-Roca, no llamé a más porq con dos opiniones tuve suficiente.

Llamé para oír distintos puntos de vista, aunque con el mío tenía suficiente. A mi me gusta contrastar opiniones y cuando doy la mia normalmente es con fundamento. Me puedo equivocar, pero también se pueden equivocar otros.

Estamos hablando de producción de ACS con acumulación, nada de instanténea, en isntantánea sí habría condendación, ya que la temperatura de impulsión ronda los 45ºC.

Si dejas acumuladores a 50ºC durante períodos punta te echan la caballería. Justamente las instalaciones se calculan para llegar a esos 60ºC en períodos punta.

A grandes rasgos te diré q si tu lo q quieres es tener los tanques a 60ºC, impulsarás a 80ºC y el retonro te vendrá por encima de los 60ºC siempre. El ACS es un sistema crítico en la mayoría de instalaciones con producción centralizada (geriátricos, hospitales, centros deportivos, etc), lo q te interesa es tener agua caliente YA, y no les vengas con cuentos a los de sanidad o al encargado de mantenimiento q estás condensado y por eso tienes los tanques a 45ºC porq se van a reír del ahorro energético de los coj-nes.

Quique, eres responsable de alguna instalación de estas características??, o has diseñado una instalación como la que dices?, caldera de condensación para funcionar en instalación de solo ACS con acumulación??, la has visto funcionar??, has visto con tus ojos, has vaciado el bote de condensados de la caldera a rebosar o has visto como el desagüe expulsava agua de condensados a chorro durante el calentamiento de los tanques a pleno funcionamiento??

Yo sí tengo instalaciones bajo mi responsabilidad, con calderas de condensación incluso para calefacción con radiadores, pero cuando está el sistema en ACS, las calderas se ponen a 80ºC y no hay condensación q valga. La bomba de ACS se arranca con la demanda del tanque, y con una histéresis de unos 3K. Cuando se me pone la sonda a 57ºC, la bomba arranca, y para cuando llega esos 60ºC. me interesa q funcione el mínimo tiempo posible, por lo tanto le meto una temperatura alta de impulsión, Intercambiador bien grande para mejor efciencia con temperaturas cercanas en ambos lados. Las inatalaciones funcionan como un reloj, y condensan bastante cuando trabajan en calefacción con temperaturas de consigna según temperatura exterioor, etc....y blablabla

Saludos

Por ahora el tema del acumulador quiero aparcarlo.
Sigues insistiendo en la temperatura de impulsión como la temperatura crítica para la condensación.
Como te he dicho ya varias veces, en instantanea SI habrá condensación, no porque impulsemos a 45ºC ¿?, sino porque la temperatura de entrada a la caldera es la de la red.
Igualmente en caldera-acumulación se conseguirá condensación siempre que se retorne por debajo de 55 ºC. No siempre es obligatorio impulsar a mas de 50 ºC (legionela), en producción centralizada para viviendas se puede impulsar por debajo de los 50 ºC. Por tanto se puede producir condensación.
Por cierto te vuelvo a comentar ya que no has contestado:
"En las calderas de condensación se trata de aprovechar la energía que tiramos por la chimenea en forma de gases calientes intercambiando calor con el agua que circula a traves de la caldera. La discusión está en si el intercambio lo hacemos antes de pasar a la propia caldera (Tª de retorno) ó después de pasar por la caldera (Tª de impulsión). La forma más eficiente de intercambiar energía con los gases de salida es con la que tenga la temperatura más baja, y este caso siempre es el retorno.
Siempre precalentamos el retorno, para que la caldera modulante aporte la energía suficiente para elevar la temperatura del fluido a la temperatura de consigna (impulsión). Consiguiendo así mayor ahorro energético. Sería ridiculo elevar la temperatura de impulsión."

PD: Por favor evita comentarios sarcasticos y soeces. Gracias. Y no intentes comparar experiencia porque no tengo que demostrar nada para que mis comentarios sean válidos.

Quique,

mi intencion no a sido intervenir a modo de autoridad, sino dar mi opinion en un debate en el que el tema me parecia muy interesante. Los comentarios de Xavi pienso que son acertados y punto.
A modo de ejemplo te comento (no invalida tus opiniones, que conste) . Llevo el mantenimiento de una instalacion de una residencia geriatrica bastante grande (1100 kW), en el que he realizado la rehabilitacion del sistema de generacion. Sanidad se pasa por alli una vez al mes, a revisar tenperaturas de acumuladores, retornos y tomar muestras de agua para analisis de legionela. La hora de visita muchas veces suele coincidir con los periodos de consumo punta (casualidad o no, ya no lo se), y el inspector afila los colmillos porque en esos momentos la acumulacion anda por los 53-55ºC, aunque se le diga que tenemos esa temperatura porque es un periodo punta de demanda, y la recuperacion del sistema es muy rapida (Tiene la cabeza dura, dura).
Entiendo tu razonamiento, pero no lo comparto. Tener en periodos breves temperaturas de acumulacion de 50ºC por la demanda es una cosa, y mantener esa temperatura un tiempo prolongado mas o menos deliberadamente para intententar producir condensacion otra muy distinta.
Es cierto, en instalaciones centralizadas para viviendas no hay obligatoriedad de mantener la temperatura de acumulacion de 60ºC, a menos que te obligue tu delegacion provincial de industria.
En cuanto a las temperaturas de impulsion-retorno, por supusto que precalentamos retorno. Pero creo que la temperatura de retorno condiciona algo a la de impulsion, o viceversa. Creo que 15 o 20ºC una mayor que otra. Si quieres tener temperaturas de retorno bajas para poder condensar, por fuerza las de impulsion no seran muy altas, a menos que pongas una caldera muy sobredimensionada (pues como el doble), y aun asi, no se que tal le sentarian esos saltos termicos tan grandes y continuos (igual nos la cargamos en cuatro dias).
Ademas, la variable que se controla en las mismas es la de Tª de impulsion, y dimensionando de la instalacion "obligas" a una de retorno, sean estas 80-60, 55-40, 45-35 o las que quieras, pero con un DT no mayor de 20ºC.

Vamos, que lo de producir ACS a 60ºC o casi, y pretender condensar de forma mas o menos regular, yo lo veo chungo. Es mi opinion.

Saludos

Si tienes el acumulador, porq yo hablo de ACS con acumulación desde el principio, éste lo puedes tener a 50ºC con el riesgo que conlleva, pero el retorno siempre estará por encima de esa temperatura. A 55ºC??, lo dudo, a no ser que tengas un intercambiador bastante sobredimensionado.

Y repìto, los acumuladores y calderas se calculan para períodos punta, por lo tanto olvídate de poner una caldera para q te condense solo para esos períodos, además con el sobrecoste que representa.

La temperatura de referencia de condensación en caldera es una media de las dos, tanto la de impulsión como la de retorno, pero como te he comentado, que tengas los tanques a 50ºC, ya te está forzando un retorno a temperatura superior.

Aqui el único que hace comentarios soeces eres tu quique, de momento no he faltado al respeto, solo digo que me des ejemplos contrastados por tu experiencia, si no me los das no me sirve. Tus comentarios pueden ser válidos pero no los comparto.

Saludos

Perdonar que me meta en esta discusión de expertos.

Una pregunta, a lo mejor tonta: Igual que se precalienta al ACS de consumo con Solar ¿no es posible aprovechar la condensación de las calderas de la que estais habalndo, precalentando el agua de red de consumo de ACS? por que a menos de 55ºC si que está, seguro.

¿existen instalaciones en las que se haga?

Gracias

Lo q dice quique no es ninguna aberración, pero no se suele hacer en instalaciones con acumulación, ya que la temperatura de consigna de los tanques es de 60ºC y lo q se quiere siempre es llegar cuanto antes a dicha temperatura, por lo tanto se impulsa siempre a 80ºC y el retorno siempre te vendrá por encima de la temperatura del tanque.

En períodos punta lo correcto es que el tanque esté a 60ºC, lo único que la caldera trabaja más. En períodos valle la caldera trabaja menos, pero el tanque está igualmente a 60ºC. Dejar los tanques por debajo de 60ºC, por lo menos en las instalaciones terciarias, no se puede.

En un tanque de ACS el agua de red entra por la parte baja, pero se mezcla rápido con el agua caliente del tanque. Sanidad te obliga a tener la parte baja del tanque por encima de 50ºC, normalmente esto se consigue fácilmente enchufando el retorno de ACS en la entrada de agua de red, así hay una homogeneización de temperaturas en el tanque, q si bien te cargas la estratificación, y energéticamente es menos eficiente, por temas de legionela es necesario.

Si metes el retorno de ACS en la parte superior estás enfriando el agua de salida, por lo tanto esa temperatura, que es siempre la que miran los de sanidad nunca llega a 60ºC si le encufamos agua a 53ºC al ladito. A mi me ha pasado q un tanque que nunca llegaba en la parte superior a 60ºC, le he enchufado el retorno con la entrada de agua fría y la salida sube a 60ºC sin problemas.