Super User

Super User

rite reglamento instalaciones termicas en los edificios 9488

El pasado 13 de abril de 2018 entró en vigor un cambio en la normativa del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) que afecta a las opciones de instalaciones de calentadores a gas de tiro natural en beneficio de los calentadores estancos. Según el cambio normativo, a partir de del 14 de abril de 2018 la ley obliga a instalar únicamente CALENTADORES ESTANCOS, tanto en obra nueva como en reposición. Sin embargo, esta modificación de la ley ha generado muchas dudas entre los usuarios, a la hora de tener claro el tipo de calentador a gas que pueden o no instalar en su vivienda. A través del siguiente artículo tratamos de arrojar un poco de luz en este tema de reciente actualidad, buscando dar respuesta a todas las preguntas surgidas a raíz del cambio de la normativa sobre calentadores estancos.

 

¿Qué es el RITE?

El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) es el reglamento español que regula todo lo relativo al diseño, instalación y mantenimiento de instalaciones de climatización (ventilación, calefacción y refrigeración) y de producción de agua caliente sanitaria (ACS). Este reglamento tiene por objeto definir y establecer los requisitos a nivel de seguridad y eficiencia energética que deben cumplir las instalaciones térmicas en los edificios durante su diseño y dimensionado, ejecución, mantenimiento y uso, así como determinar los procedimientos que permitan acreditar su cumplimiento. Todo ello de cara a atender de forma óptima las necesidades de higiene y confort en el hogar de los usuarios.

Cambios en la normativa, año 2013

En el año 2013 se publicó en el BOE el Real Decreto 238/2013, de 5 de abril, por el que se modificaron determinados artículos e instrucciones técnicas complementarias del RITE, aprobado por RD 1027/2007. Esta modificación, vigente desde el 14 de abril de dicho año. Cada cinco años como máximo, el RITE debe revisarse para actualizar las exigencias de eficiencia energética (así lo establece en su disposición final segunda. Esta revisión se realiza con una doble premisa:

  • Incorporar al RITE las obligaciones de la Directiva europea 2010/31 sobre instalaciones térmicas de edificios y
  • Actualizar el RITE en todo lo referente a eficiencia energética

De acuerdo a esta modificación del RITE se prorroga en todo el territorio nacional y durante 5 años (hasta abril de 2018) la posibilidad de instalación de calentadores atmosféricos (tiro natural) con potencia de hasta 24 kW (caudal de 14 litros/min.) cuando se instalen en sustitución de calentadores viejos que se encuentren en el interior de viviendas.

Normativa sobre calentadores estancos: año 2018

El cambio de normativa sobre calentadores estancos que ha entrado en vigor hace escasos días corresponde por tanto a la revisión periódica de los 5 años. Según este nuevo cambio, pasa a ser obligatorio la instalación de calentadores a gas estancos, tanto en obra nueva como en reposición, y con independencia de su caudal.

En los siguientes enlaces del MINETAD y BOE puedes ampliar información al respecto del reglamento y su  estado actual:

RITE – Ministerio de Energía, Turismo y Agenga Digital

BOE.es – Documento Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios

Real Decreto 238/2013, de 5 de abril, por el que se modifican determinados artículos e instrucciones técnicas del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, aprobado por Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio.

De acuerdo, entonces resumiendo: ¿Qué tipo de calentador puedo instalar en mi vivienda, a día de hoy?

Pues de acuerdo a todo lo anterior y a la normativa sobre calentadores estancos que actualmente está vigente, la respuesta es clara: únicamente un calentador de tipo estanco. tanto si es para nueva instalación como si es para reposición de un calentador viejo por uno nuevo.

Calentadores de Agua a Gas Estancos 11 Litros Cointra Supreme E TS

 

 

Pues por nuestra parte hasta aquí con respecto a la normativa! Confiamos en que este artículo pueda servir de ayuda para esclarecer un poco la situación actual conforme a la ley a la hora de saber qué tipo de calentador puedes instalar en tu vivienda.

La nueva Directiva ErP se aplicará a calderas de gas y gasóleo, unidades de microgeneración, calentadores de agua, termos eléctricos y depósitos hasta 70kW y 500l, la gama más común en los hogares de los consumidores. Los equipos de biomasa (combustible sólido) no se ven afectados, de momento, por la nueva normativa.

 

En Ferroli España nos preocupamos por informar es por ello se ha creado una web especial dentro del portal de Ferroli, puedes visitarlo aqui

Las calderas de gas y de gasóleo forman parte del denominado Lote 1, al que hace referencia el Reglamento Nº 813/2013 de la Comisión de 2 de Agosto de 2013 por el que se desarrolla la Directiva 2009/125/CE. En este caso, se ven afectadas las calderas/grupos térmicos de hasta 400 kW de potencia. Una vez entre en vigor la nueva normativa, solo se podrán comercializar las calderas con clasificación B o superior, es decir, con rendimientos iguales o superiores al 86%. Por tanto, en base a estas exigencias, las únicas calderas de gas de menos de 400 kW válidas para cumplir ErP, serán las calderas de condensación. En el caso de las calderas de gasóleo, será preciso que alcancen un rendimiento igual o superior al 86%, independiente de que sean o no de condensación. Con respecto a los equipos mixtos para calefacción y A.C.S, podremos tener 2 rendimientos diferentes, uno para calefacción y otro para A.C.S. Además, en A.C.S, cada aparato de clasificará en función de su perfil de carga, asignándole una letra, entre 3 XS y 4 XL, en función de su capacidad de producir A.C.S en unas condiciones determinadas y en un periodo de 24 horas. En cuanto a la aplicación del nuevo Etiquetado Energético (ELD), será de obligada aplicación en los equipos/sistemas que tengan una potencia de hasta 70kW. Y capacidad de hasta 500 litros.

Nuestros Servicios de Mantenimiento hara que su caldera dure más, gaste menos y funcione mejor. Un mantenimiento preventivo de su equipo ayudará a evitar futuras averías.

Contratos de Mantenimiento:

  Contrato Ferroli Estandar  Cualquier tecnologia en caldera Domestica                                                                                              Si usted a realizado el contrato de mantenimiento en la puesta en Marcha consulte por su extension de garantia a 3 Años

 

Los precios pueden tener variacion respecto a los especificados.

 

Somos servicio oficial del grupo Ferroli

ferrolidescargacointra

 

Los hogares con calefacción central tendrán que instalar nuevos contadores

El Gobierno ha publicado un borrador de real decreto que traspone la Directiva Europea de eficiencia energética.

 

El Gobierno tiene nuevos planes para los que residan en un edificio con calefacción central. Siguiendo la Directiva 2012/27/UE del Parlamento Europeo, relativa a la eficiencia energética, el Ejecutivo ha publicado un borrador de real decreto por el que obligará a los 1,7 millones de hogares españoles que poseen instalaciones centrales de calefacción a poner contadores individuales.

Esta normativa quiere ser más estricta con el sistema de reparto del consumo centralizado y que lo que paga cada propietario se acerque todo lo posible a la calefacción que gasta. Pero eso sí, cumplir con la norma no les va a salir gratis a las familias. La obligación que establece el texto, por el que todavía se pueden presentar alegaciones, es la siguiente:

En los edificios existentes que cuenten con una instalación centralizada de calefacción/refrigeración o estén abastecidos por una red de calefacción urbana o por una instalación centralizada que dé servicio a varios edificios, se instalarán contadores de consumo individuales, que midan el consumo de calor o refrigeración o agua caliente de cada vivienda o cliente final.

El 31 de diciembre de 2016 es la fecha límite para que todas la viviendas tengan instalado su contador. A partir de entonces, el sistema de cálculo por coeficientes (según los metros cuadrados de la vivienda) pasará a la historia y cada piso pagará en función del calor que realmente consume.

ADVERTISEMENT

Dos tipos de contadores

La normativa añade que cuando el uso de contadores de consumo individual "no sea técnicamente viable", se utilizarán repartidores de costes de calefacción para medir el calor en cada radiador. Esto es así porque hay dos tipos de sistemas de distribución del calor en los bloques de viviendas con calefacción central: por columna o en anillo.

Lo habitual en España, es que la calefacción de los pisos construidos antes del año 1998 esté dispuesta por columnas. "El radiador del dormitorio del 1º A comparte entrada con el del dormitorio del 2ºA y así sucesivamente. Entonces, es muy difícil medir cuanto consume cada hogar con un sólo contador", explica a Libre Mercado el presidente de la Asociación Española de repartidores de Costes (AERCCA), Ignacio Abati.

Por lo tanto, cuando el texto se refiere a fincas que "no son técnicamente viables" se refiere a este caso. Los expertos calculan que 1,1 millones de hogares en España tienen calefacción por columnas y la norma les obligará a todos ellos a poner no sólo un contador, sino tantos dispositivos de medición como radiadores tenga su casa.

Pero, ¿cuánto cuestan los dispositivos? Pues de 20 a 25 euros cada uno más el coste del servicio de conteo (unos 4 euros anuales por radiador). Otra opción es alquilar los dispositivos a una empresa especializada por unos 7 euros al año por cada radiador. Lo más habitual es que una vivienda cuente con unos 6 radiadores.

A raíz de esta matización se desprende que 600.000 viviendas estarán obligadas a colocar un sólo contador en sus casas, que son las que tienen una calefacción distribuida en anillo. El precio de los contadores es mucho más caro, entre 250-300 euros más 35 euros al año del coste del servicio. Ignacio Abati afirma que muchas viviendas nuevas vienen ya con esos contadores, aunque la mayoría de sus propietarios no lo saben, y que un gran número de usuarios no tendrán que comprar el aparato.

La comunidad más afectada por esta medida será la Comunidad de Madrid, donde está aproximadamente el 40% del total de las fincas con calefacción central de España. León, Soria, Palencia y Burgos, son provincias donde también es muy habitual este sistema.

La sanción

Los expertos insisten en los beneficios de tener contadores individuales y aseguran que el ahorro es del 20%. "Es cuestión de comportamiento humano. Si sabes y pagas por lo que gastas no despilfarrarás. Si no usas nunca una de las habitaciones de tu casa, cerrarás el radiador", asegura Abati.

Respecto a las sanciones por no cumplir la normativa, el texto considera que deben ser las CCAA las encargadas de hacer que se efectúe aunque hay un criterio común para todas. Y es que si un propietario se niega a adherirse al nuevo sistema, deberá pagar como el vecino que más consume.

Agua caliente sanitaria (ACS)

En cuanto a la generación de agua caliente para usos sanitarios (también llamada "agua de manos"), hay dos tipos de instalaciones de los comúnmente llamados calentadores o calefones solares: las de circuito abierto y las de circuito cerrado. En las primeras, el agua de consumo pasa directamente por los colectores solares. Este sistema reduce costos y es más eficiente (energéticamente hablando), pero presenta problemas en zonas con temperaturas por debajo del punto de congelación del agua, así como en zonas con alta concentración de sales que acaban obstruyendo los conductos de los paneles. En las instalaciones de circuito cerrado se distinguen dos sistemas: flujo por Termosifón y flujo forzado. Los paneles solares térmicos tienen un muy bajo impacto ambiental.

Calefacción y frío solar

La energía solar térmica puede utilizarse para dar apoyo al sistema convencional de calefacción (caldera de gas o eléctrica), apoyo que consiste entre el 10% y el 20% de la demanda energética de la calefacción. Para ello, la instalación o caldera ha de contar con intercambiador de placas (funciona de forma similar al baño María, ya que el circuito de la caldera es cerrado) y un regulador (que dé prioridad en el uso del agua caliente para ser empleada en agua de manos).

Componentes de la instalación

Una instalación Solar Térmica está formada por captadores solares, un circuito primario y secundario, intercambiador de calor, acumulador, vaso de expansión y tuberías. Si el sistema funciona por Termosifón sera la diferencia de densidad por cambio de temperatura la que moverá el liquido. Si el sistema es forzado entonces necesitaremos además: bombas y un panel de control principal.

Captadores solares

Los captadores solares son los elementos que capturan la radiación solar y la convierten en energía térmica, en calor. Como captadores solares se conocen los de placa plana, los de tubos de vacío y los captadores absorbedores sin protección ni aislamiento. Los sistemas de captación planes (o de placa plana) con cubierta de vidrio son los comunes mayoritariamente en la producción de agua caliente sanitaria ACS. El vidrio deja pasar los rayos del Sol, estos calientan unos tubos metálicos que transmiten el calor al líquido de dentro. Los tubos son de color oscuro, ya que las superficies oscuras calientan más.

El vidrio que cubre el captador no sólo protege la instalación sino que también permite conservar el calor produciendo un efecto invernadero que mejora el rendimiento del captador.

Están formados de una carcasa de aluminio cerrada y resistente a ambientes marinos, un marco de aluminio eloxat, una junta perimetral libre de siliconas, aislante térmico respetuoso con el medio ambiente de lana de roca, cubierta de vidrio solar de alta transparencia , y finalmente por tubos soldados ultrasónicos.

Los colectores solares se componen de los siguientes elementos:

  • Cubierta: Es transparente, puede estar presente o no. Generalmente es de vidrio aunque también se utilizan de plástico ya que es menos caro y manejable, pero debe ser un plástico especial. Su función es minimizar las pérdidas por convección y radiación y por eso debe tener una transmitancia solar lo más alta posible.
  • Canal de aire: Es un espacio (vacío o no) que separa la cubierta de la placa absorbente. Su espesor se calculará teniendo en cuenta para equilibrar las pérdidas por convección y las altas temperaturas que se pueden producir si es demasiado estrecho.
  • Placa absorbente: La placa absorbente es el elemento que absorbe la energía solar y la transmite al líquido que circula por las tuberías. La principal característica de la placa es que tiene que tener una gran absorción solar y una emisión térmica reducida. Como los materiales comunes no cumplen con este requisito, se utilizan materiales combinados para obtener la mejor relación absorción / emisión.
  • Tubos o conductos: Los tubos están tocando (a veces soldadas) la placa absorbente para que el intercambio de energía sea lo más grande posible. Por los tubos circula el líquido que se calentará e irá hacia el tanque de acumulación.
  • Capa aislante: La finalidad de la capa aislante es recubrir el sistema para evitar y minimizar pérdidas. Para que el aislamiento sea el mejor posible, el material aislante deberá tener una baja conductividad térmica.

Captadores solares de placa plana

Dos colectores solares planos, instalados en un tejado.

El alma del sistema es una verja vertical de tubos metálicos, para simplificar, que conducen el agua fría en paralelo, conectados por abajo por un tubo horizontal en la toma de agua fría y por arriba por otro similar al retorno.

La parrilla viene encajada en una cubierta, como la descrita más arriba, normalmente con doble vidrio para arriba y aislante por detrás.

En algunos modelos, los tubos verticales están soldados a una placa metálica para aprovechar la insolación entre tubo y tubo.

Captadores solares de tubos de vacío "todo vidrio", sin tubo de cobre

Panel solar de tubos de vacío instalado sobre un tejado.
Un sistema de paneles solares de tubos de vacío.

En este sistema los tubos metálicos del sistema precedente se sustituyen por tubos de vidrio, introducidos, de uno en uno, en otro tubo de vidrio entre los que se hace el vacío como aislamiento. Las grandes ventajas que presentan estos tipos de captadores son su alto rendimiento (196% más eficientes que las placas planas)[cita requerida] y que, en caso de que uno de los tubos se estropeara, no hay que cambiar todo el panel por uno nuevo, sino que sólo hay que cambiar el tubo afectado. Además son más baratos en su fabricación, ya que los nuevos tubos son 100% cristal borosilicato y no utilizan tubo de cobre, lo que reduce los costes anteriormente mencionados.

Captadores solares de tubos de vacío con "tubos de calor" por cambio de fase, con tubo de cobre

Este sistema aprovecha el cambio de fase de vapor a líquido dentro de cada tubo, para entregar energía a un segundo circuito de líquido de transporte.

Los elementos son tubos cerrados, normalmente de cobre, que contienen el líquido que, al calentarse por el sol, hierve y se convierte en vapor que sube a la parte superior donde hay un cabezal más ancho (zona de condensación), que en la parte exterior está en contacto con líquido transportador, que siendo más frío que el vapor del tubo en capta el calor y provoca que el vapor se condense y caiga en la parte baja del tubo para volver a empezar el ciclo.

El líquido del tubo puede ser agua que, habiendo reducido la presión haciendo un vacío parcial, tendrá un punto de ebullición bajo para trabajar incluso con la insolación de los rayos infrarrojos en caso de nube.

El tubo de calor (o tubo de cobre) se puede envolver con una chaqueta de materiales especiales para minimizar las pérdidas por irradiación.

El tubo de calor se cierra dentro de otro tubo de vidrio entre los que se hace el vacío para aislar. Se suelen emplear tubos de vidrio resistente, para reducir los daños en caso de pequeñas granizadas.

Hasta un 163% más de eficiencia que las placas planas con serpentin e igualmente más baratos en su fabricación con respecto las placas planas, pues el precio del cristal es más bajo que el cobre del serpentin que contiene la placa plana.

Circuito primario

El circuito primario, es circuito cerrado, transporta el calor desde el captador hasta el acumulador (sistema que almacena calor). El líquido calentado (agua o una mezcla de sustancias que puedan transportar el calor) lleva el calor hasta el acumulador. Una vez enfriado, vuelve al colector para volver a calentar, y así sucesivamente.

Intercambiador de calor

El intercambiador de calor calienta el agua de consumo a través del calor captado de la radiación solar. Se sitúa en el circuito primario, en su extremo. Tiene forma de serpentín, ya que así se consigue aumentar la superficie de contacto y por lo tanto, la eficiencia.

El agua que entra en el acumulador, siempre que esté más fría que el serpentín, se calentará. Esta agua, calentada en horas de sol, nos quedará disponible para el consumo posterior.

Acumulador

El acumulador es un depósito donde se acumula el agua calentada útil para el consumo. Tiene una entrada para el agua fría y una salida para la caliente. La fría entra por debajo del acumulador donde se encuentra con el intercambiador, a medida que se calienta se desplaza hacia arriba, que es desde donde saldrá el agua caliente para el consumo.

Internamente dispone de un sistema para evitar el efecto corrosivo del agua caliente almacenada sobre los materiales. Por fuera tiene una capa de material aislante que evita pérdidas de calor y está cubierto por un material que protege el aislamiento de posibles humedades y golpes.

Circuito secundario

El circuito secundario o de consumo, (circuito abierto), entra agua fría de suministro y por el otro extremo del agua calentada se consume (ducha, lavabo, ...). El agua fría pasa por el acumulador primeramente, donde calienta el agua hasta llegar a una cierta temperatura. Las tuberías de agua caliente del exterior, deben estar cubiertas por aislantes.

Si nuestro consumo incluye calefacción, el sistema emisor de calor (radiadores (60 °C), fan-coil(45 °C), suelo radiante(30 °C), zócalo radiante, muro radiante, …) que es más conveniente utilizar es el de baja temperatura (<=50 °C), de esta manera el sistema solar de calefacción tiene mayor rendimiento.5
No obstante, se pueden instalar sistemas que no son de baja temperatura, para así emplear radiadores convencionales.

Bombas

Las bombas, en caso de que la instalación sea de circulación forzada, son de tipo recirculación (suele haber dos por circuito), trabajando una la mitad del día, y la pareja, la mitad del tiempo restante. La instalación consta de los relojes que llevan el funcionamiento del sistema, hacen el intercambio de las bombas, para que una trabaje las 12 horas primeras y la otra las 12 horas restantes. Si hay dos bombas en funcionamiento, hay la ventaja que en caso de que una deje de funcionar, está la sustituta, de modo que así no se puede parar el proceso ante el fallo de una de estas. El otro motivo a considerar, es que gracias a este intercambio la bomba no sufre tanto, sino que se la deja descansar, enfriar, y cuando vuelve a estar en buen estado (después de las 12 horas) se vuelve a poner en marcha. Esto ocasiona que las bombas puedan alargar durante más el tiempo de funcionamiento sin tener que hacer ningún tipo de mantenimiento previo.

En total y tal como se define anteriormente, suele haber 4 bombas, dos en cada circuito. Dos en el circuito primario que bombean el agua de los colectores y las otras dos en el circuito secundario que bombean el agua de los acumuladores, en el caso de una instalación de tipo circulación forzada.

Vaso de expansión

El vaso de expansión absorbe variaciones de volumen del fluido caloportador, el cual circula por los conductos del captador, manteniendo la presión adecuada y evitando pérdidas de la masa del fluido. Es un recipiente con una cámara de gas separada de la de líquidos y con una presión inicial en función de la altura de la instalación.

Lo que más se utiliza es con vaso de expansión cerrado con membrana, sin transferencia de masa en el exterior del circuito.

Tuberías

Las tuberías de la instalación se encuentran recubiertas de un aislante térmico para evitar pérdidas de calor con el entorno. Antiguamente se utilizaban tuberías de cobre. Luego se utilizó tubos PEX-AL-PEX, consistentes en tres capas plástico-aluminio-plástico, mucho más baratos y con mayor vida útil que la tubería de cobre tradicional. Al pasar los años de uso del equipo y por la acumulación de radiación solar, se encontró que el PEX se cristalizaba destruyéndose por presión. Actualmente, se utiliza para circuito cerrado cañerías de acero inoxidable BPDN aislada con espuma elastomérica y rodeada de una mica de EPDM que da aislamiento térmico y proporciona durabilidad al proteger contra la radiación, y fallas por ruptura de uniones y soldaduras.

Panel de control

Se dispone también de un panel principal de control en la instalación, donde se muestran las temperaturas en cada instante (un regulador térmico), de manera que pueda controlarse el funcionamiento del sistema en cualquier momento. Aparecen también los relojes encargados del intercambio de bombas.

 

Durante el verano, se pueden cubrir las placas, a fin de evitar que se estropeen por las altas temperaturas o bien se pueden utilizar para producir frío solar (aire acondicionado frío).

LA BIOMASA COMO NUEVA ENERGIAS ALTERNATIVA,
BIOMASA
  La Biomasa es la energía solar convertida por la vegetación en materia orgánica;esa energía la podemos recuperar por combustión directa o transformando la materia orgánica en otros combustibles.

UTILIZACIÓN DE LA BIOMASA

Bosques.
La única biomasa realmente explotada en la actualidad. Para fines energéticos es la de los bosques para cubrir parte de la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda es muy baja, así como también la de la población (Tercer mundo).

En España (por lo demás, país deficitario en madera ) sólo es razonable contemplar el aprovechamiento energético de los desechos de la corta y saca y de la limpia de las explotaciones forestales (leña, ramaje, follaje, etc.), así como de los residuos de la madera .

En este sentido, la oferta energética subyacente a las leñas ha sido evaluada en 2.500.000tep, partiendo de la base de que la producción de leña (siempre en España) en t/ha es aproximadamente igual a la cuarta parte de la cifra al
crecimiento anual de madera, en m3/ha.

Residuos agrícolas y deyecciones y camas del ganado.

Estos constituyen otra fuente importante de bioenergía, aunque no siempre sea razonable darles este tipo de utilidad.

En España sólo parece recomendable el uso a tal fin de la paja de los cereales en los casos en que el retirarla del campo no afecte apreciablemente a la fertilidad del suelo, y de las deyecciones y camas del ganado, cuando el no utilizarlas sistemáticamente como estiércol no perjudique las productividade agrícola.


Cultivos energéticos.

Consiste en cultivar vegetales para la posibilidad del aprovechamiento de cultivos energéticos.
Esta opción no es muy rentable.

Es muy discutida la conveniencia de los cultivos o plantaciones con fines energéticos, no sólo por su rentabilidad en si mismos, sino también por la competencia que ejercerían con la producción de alimentos y otros productos necesarios, (madera, etc.)

Las dudas aumentan en el caso de las regiones templadas, donde la asimilación fotosintética es inferior a la que se produce en zonas tropicales.

Así y todo, en España se ha estudiado de modo especial la posibilidad de ciertos cultivos energéticos, especialmente sorgo dulce y caña de azúcar, en ciertas regiones de Andalucía donde ya hay una tradición en el cultivo de estas plantas de elevada asimilación fotosintética .

No obstante, el problema de la competencia entre los cultivos clásicos y los cultivos energéticos no se plantearía en el caso de otro tipo de cultivo energético: los cultivos acuáticos.

Una planta acuática particularmente interesante desde el punto de vista energético sería el jacinto de agua , que posee una de las productividades de biomasa más elevadas del reino vegetal ( un centenar de toneladas de materia seca por hectárea y por año) .

podría recurrirse también a ciertas algas microscópicas (microfitos), que tendrían la ventaja de permitir un cultivo continuo. Así, el alga unicelular Botryococcus braunii, en relación a su peso produce directamente importantes cantidades de hidrocarburos.


METODOS DE CONVERSIÓN DE LA BIOMASA EN ENERGÍA.

Métodos termoquímicos. Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están bien adaptados al caso de la biomasa seca, y ,en particular, a los de la paja y de la madera.

La combustión, oxidación de la biomasa por el oxígeno del aire, libera simplemente agua y gas carbónico, y puede servir para la calefacción doméstica y para la producción de calor industrial.
La pirólisis, combustión incompleta de la biomasa en ausencia de oxigeno, a unos 500 grados centígrados, se utiliza desde hace mucho tiempo para producir carbón vegetal. Aparte de este, la pirólisis lleva a la liberación de un gas pobre, mezcla de monóxido y dióxido de carbono, de hidrógeno y de hidrocarburos ligeros. Este gas, de débil poder calórico, puede servir para accionar motores diesel, o para producir electricidad, o para mover vehículos. Una variante de la pirólisis, llamada pirólisis flash, llevada a 1000 grados centígrados en menos de un segundo, tiene la ventaja de asegurar una gasificación casi total de la biomasa. De todas formas, la gasificación total puede obtenerse mediante una oxidación parcial de los productos no gaseosos de la pirólisis. Las instalaciones en la que se realizan la pirólisis y la gasificación de la biomasa reciben el nombre de gasógenos. El gas pobre producido puede utilizarse directamente como se indica antes, o bien servir la base para la síntesis de un alcohol muy importante, el metanol, que podría sustituir las gasolinas para la alimentación de los motores de explosión (carburol).

Métodos biológicos.

La fermentación alcohólica es una técnica empleada desde muy antiguo con los azúcares, que puede utilizase también con la celulosa y el almidón, a condición de realizar una hidrólisis previa (en medio ácido) de estas dos sustancias.

Pero la destilación, que permite obtener alcohol etílico prácticamente anhidro, es una operación muy costosa en energía.

En estas condiciones la transformación de la biomasa en etanol y después la utilización de este alcohol en motores de explosión, tienen un balance energético global dudoso.

A pesar de esta reserva, ciertos países (Brasil, E.U.A.) tienen importantes proyectos de producción de etanol a partir de biomasa con un objetivo energético (propulsión de vehículos; cuando el alcohol es puro o mezclado con gasolina, el carburante recibe el nombre de gasohol).

La fermentación metánica es la digestión anaerobia de la biomasa por bacteria.

Es idónea para la transformación de la biomasa húmeda (mas del 75% de humedad relativa).En los fermentadores, o digestiones, la celulosa es esencialmente la sustancia que se degrada en un gas, que contiene alrededor de 60% de metano y 40% de gas carbónico.

El problema principal consiste en la necesidad de calentar el equipo, para mantenerlo en la temperatura optima de 30-35 grados centígrados.

No obstante, el empleo de digestores es un camino prometedor hacia la autonomía energética de las explotaciones agrícolas, por recuperación de las deyecciones y camas del ganado.

Además, es una técnica de gran interés para los países en vías de desarrollo. Así, millones de digestores ya son utilizados por familias campesinas chinas.


¿Qué es el biogás ? BIOMASA

Mezcla de metano y otros gases que se desprende durante la degradación anaerobia de la materia orgánica por la acción de microorganismos.

El biogás se obtiene mediante un digestor o bien canalizándolo directamente en un vertedero controlado.

En el primer caso, la temperatura del digestor se mantiene a unos 50 grados centígrados; de este modo se logra que el pH este comprendido entre 6.2 y 8, lo que favorece la actividad de los microorganismos.

La degradación bioquímica, de gran complejidad y que dura entre 10 y 25 días, se desarrolla en tres fases principales: la hidrólisis y acidogénesis, la acetogénesis y la metanogénesis.

Tanto el tipo de sustrato orgánico como las condiciones del proceso y el grado que este alcanza hacen que las proporciones de los componentes del biogas (54%-70% para el metano, 27%-45% para el CO2, etc.) varíen mucho.

El biogás se emplea tanto para la generación de calor mediante combustión como para la generación de energía mecánica o eléctrica, principalmente en las mismas plantas donde se obtiene.

Gas para una Combustion Limpia

La combustión es la fuente de energía más importante provista por la naturaleza. Sus aplicaciones en motores de combustión interna, refinación de metales o cocción de alimentos, entre otros, hacen de ella un elemento esencial en la eficiencia de algunos procesos.

¿Qué es la Combustión?

La combustión es la reacción química rápida del oxígeno del *aire u oxígeno directo, que se define como comburente, con los distintos elementos que constituyen el combustible (principalmente carbono (C) e hidrógeno (H). Estas reacciones químicas liberan energía produciendo aumentos locales de temperatura, lo que origina un flujo de calor hacia el exterior.

* El aire está compuesto principalmente de oxígeno (O) y nitrógeno (N).

Tipos de Combustión 

  1. Completa: Se produce cuando el total del combustible reacciona con el oxígeno. En el caso de una combustión completa, los productos de esta combustión son solamente CO2, H2O, O2 y N2. Es decir no quedan residuos de combustible sin quemar.
  1. Incompleta: Se produce cuando parte del combustible no reacciona completamente. En este caso los productos de la combustión incluyen también hidrocarburos no quemados, como C, H y CO.

Las razones principales que influyen en este hecho son: dificultad para producir premezcla homogénea, insuficiente tiempo de residencia en la zona de combustión, enfriamiento de los productos o volumen de aire insuficiente, o una combinación de las causas anteriores.

Aire Estequeométrico o Teórico

Es la cantidad de aire necesaria y suficiente para asegurar la combustión completa de una unidad de combustible. Cuando una unidad de combustible está mezclada con un volumen de aire igual al teórico, se define como mezcla estequeométrica.

Exceso de aire

En la práctica es casi imposible obtener una mezcla homogénea y total del combustible con el comburente (aire u oxígeno directo). Esto obliga a emplear una cantidad real de aire mayor a la estequeométrica, con el propósito de producir una combustión lo más completa posible.

Se denomina exceso de aire a la relación:


 Mientras mayor es el exceso de aire, menor es la probabilidad de una combustión incompleta, pero también disminuye la temperatura de la reacción y la eficiencia térmica del proceso. Por lo tanto, se debe tratar de emplear el exceso de aire mínimo para que se queme la totalidad del combustible.

Condiciones para la combustión

Para que ocurra la combustión, el combustible debe alcanzar la denominada temperatura de ignición. Cuando ello ocurre, el combustible comienza a arder y se forma la llama, una zona donde ocurre una rápida oxidación del combustible, liberando gran cantidad de energía, y que se produce a altas temperaturas.

Una mezcla aire/combustible es inflamable cuando la llama iniciada en uno de sus puntos puede propagarse.

Para cada combustible existen dos límites de inflamabilidad, fuera de los cuales la mezcla no es combustionable. Por debajo del límite inferior de inflamabilidad, la mezcla no es suficientemente rica en combustible, sobre el límite superior de inflamabilidad la mezcla es pobre en comburente (aire). Algunos límites de inflamabilidad en el aire (expresados como porcentaje de combustible en la mezcla) se presentan en la tabla siguiente:

Combustible
Fórmula Química
Límite Inferior %
Límite Superior %
Metano
CH4
5
14
Propano
C3H8
1,86
8,41
Butano
C4H10
2,37
9,5
Gas Natural
 
5
15

Tipos de Llama

  1. Llama de Premezcla: Una llama se considera premezclada cuando la mezcla de combustible y comburente se realiza antes de la boquilla del quemador. La cantidad de aire usualmente es menor que la estequeométrica y el aire faltante proviene del ambiente que rodea la llama, denominado aire secundario.
  2. Llama de Difusión: Una llama es de difusión cuando la mezcla del combustible y el comburente se realiza en el exterior del quemador. El gas sale por la boquilla del quemador y el oxígeno para la combustión proviene del aire circundante. Esta llama es más luminosa que la de premezcla y su luminosidad proviene de las partículas de hollín incandescentes.

Temperatura Teórica de Combustión

Es aquella que alcanzarían los productos de la combustión si todo el calor de la reacción fuese empleado en su calentamiento. Dado que siempre existen pérdidas de calor, en la práctica esta temperatura no se alcanza.

Eficiencia de la Combustión

Se define como eficiencia de la combustión al cuociente entre el Calor Útil Entregado y el Calor Total Entregado por el combustible, es decir:

  



Las pérdidas corresponden, casi completamente, al calor perdido en los gases de escape, el cual es proporcional a la temperatura y al volumen de dichos gases. A su vez este último depende del exceso de aire. Es decir, la eficiencia decrece al aumentar la temperatura de los gases de escape y al aumentar el exceso de aire como se muestra a continuación en el gráfico.

 

A modo de ejemplo, si consideramos un 200% de exceso de aire y 400 °C de temperatura de combustión se tiene una eficiencia de 50% (punto B), para la misma temperatura y considerando un exceso de aire del 40 % la eficiencia aumenta al 70% (punto A).

El exceso de aire usualmente se calcula a partir del porcentaje de oxígeno existente en los gases de combustión. En el siguiente gráfico se muestra la relación entre el exceso de aire y los porcentajes de O2 y CO2 en los gases de combustión. Por ejemplo, el punto D del gráfico significa que para un 6% de O2 el exceso de aire correspondiente es 38%.

¿Cómo Optimizar el Exceso de Aire?

El objetivo de esta tabla es entregar una herramienta para optimizar el exceso de aire con el fin de obtener el máximo ahorro de combustible. Sin embargo, deben considerarse otros factores tales como: los instrumentos disponibles, la disminución de la resonancia, la compatibilidad con el proceso y los materiales usados en la construcción de los equipos.

Tipo de Aplicación
% Exceso de Aire(a)
% CO (b)
Observaciones
Calderas de Vapor: Igneotubulares, Acuatubulares y de Agua Caliente
10-30%
 
La resonancia puede ser un problema.
Hornos muflas
5-25%
   
Hornos para fundición de cobre, hierro y sus aleaciones
 
<1%
Generalmente necesitan atmósfera reductora.
Hornos para fundición de Aluminio
<20
 
Generalmente atmósfera oxidante.
Horno de crisol para metales
 
0-1%
Generalmente necesitan atmósfera reductora.
Hornos de crisol para materiales cerámicos
10-25%
   
Generadores Exotérmicos (c)
 
0,5%-3%
La combustión rica produce un gas reductor que inhibe la oxidación.
Hornos a fuego directo, sin recirculación
20-100%
 
Depende del tipo de proceso.
Hornos a fuego directo, con recirculación
> 250%
 
Si hay solventes en el horno, pueden requerirse valores aún más altos.
Hornos a fuego indirecto y Calentadores
10-30%
   
Tubos de inmersión y radiación
15-50%
 
El objetivo es obtener una distribución del calor uniforme a lo largo del tubo.

a- Los niveles de exceso de aire corresponden a quemadores de premezcla y de mezcla en boquilla.

b- Se debe considerar mecanismos para quemar el CO en la chimenea. Cabe señalar que próximamente se establecerán normas de emisión de este contaminante.

c- Muestreado en horno.

NOTAS :

Frecuentemente es difícil controlar el exceso de aire en quemadores de tiro natural, sin embargo debe tratar de minimizarse.

La medición del exceso de aire puede ser errónea si existe un ventilador de tiro inducido no balanceado. Al haber presión negativa en la chimenea entrará aire que distorsionará la medición.

¿Cómo Reducir la Producción de Monóxido de Carbono en la Combustión?

Una combustión incompleta da origen a la formación de monóxido de carbono. Para obtener una combustión completa se deben controlar los siguientes factores:

  • Nivel de aire adecuado. El exceso de aire es esencial para una combustión completa. Una relación aire-combustible estequiométrica,aunque asegura la máxima eficiencia y temperatura de la llama,en la práctica llevará a una combustión incompleta, ya que difícilmente se lograrán las condiciones de mezcla para lograr una combustión completa. En general, se debe evitar las mezclas aire-combustible cercanas a la estequiométrica, dado que pequeños cambios en los parámetros de operación como pequeñas variaciones en el suministro de aire pueden desbalancear la relación aire-combustible,produciéndose un aumento del CO.
  • Evitar el enfriamiento de la llama causado por un elevado exceso de aire. Al aumentar el exceso de aire, la llama se enfría, lo que puede llevar a una combustión incompleta del combustible, produciéndose CO. Este problema se puede producir en los quemadores que permiten variar el consumo de combustible manteniendo fijo el suministro de aire. Al operar cerca del máximo, funciona eficientemente, pero al disminuir la entrada de combustible aumenta el exceso de aire.

 

Por ejemplo, para un 100% de exceso de aire se tiene una temperatura máxima de 1.200°C (punto A del gráfico).

  • Evitar el enfriamiento de la llama por contacto con superficies frías. Cuando no existe espacio suficiente para la llama y ésta toca alguna superficie fría, (pared del hogar), se produce un enfriamiento localizado que detendría parcialmente el proceso de combustión en esa zona, lo que da origen a la formación de CO, e incluso hollín (C). Si los productos de la combustión parcial no vuelven a entrar a alguna zona de alta temperatura, éstos saldrán por los humos.

Niveles de Rendimiento

En los gráficos siguientes, se presentan los niveles de rendimiento por tipo de

combustible, para diferentes niveles de exceso de aire:





Página 1 de 2