Fundamentos de Sistemas de Calefacción (Bitubo y Monotubo) y Química de la Combustión

Sistemas de Calefacción Hidráulica

Instalación Bitubo

Los emisores están montados en paralelo, por lo que el agua llega a cada emisor a la misma temperatura. El retorno del agua de los emisores a la caldera puede ser directo o invertido.

Tipos de Retorno

• Retorno Directo: El tubo del retorno parte del emisor más alejado de la caldera y el agua de retorno fluye en el mismo sentido que el agua de ida.
• Retorno Invertido: (Implícito en el texto original, pero no descrito).

Sistema Monotubo

Es un sistema de emisores montados en serie, utilizando válvulas especiales llamadas monotubo, a través de las cuales entra y sale el agua a cada emisor.

• Desventaja: En una instalación monotubo, a los emisores más alejados de la caldera les llega el agua a menos temperatura.
• Compensación: Para compensar esta pérdida de temperatura, se añaden más elementos.
• Recomendación: Se recomienda un máximo de 5 emisores por anillo.

Componentes y Subproductos de la Combustión

La medición y control de los siguientes gases es crucial para determinar el rendimiento y la seguridad de la caldera.

Nitrógeno (N₂)

Es el principal componente del aire que respiramos (78% de valor típico). Es incoloro, inodoro e insípido. No interviene en la combustión; simplemente entra en la caldera, se calienta y sale por la chimenea.

Oxígeno (O₂)

Su concentración en el aire es del 21%. El oxígeno es el comburente necesario para que se produzca la combustión. Por ello, sirve para medir el rendimiento y las pérdidas por chimenea.

• Condensados: Parte de este oxígeno se puede combinar con el Hidrógeno (H₂) del combustible y formar H₂O (agua), produciéndose condensados que deben evitarse.
• Valores Típicos en la Combustión:
  • Gasóleo: 5% a 7%
  • Gas Natural: 3% a 5%

Dióxido de Carbono (CO₂)

En la combustión, de forma similar a la respiración humana, el oxígeno se transforma en dióxido de carbono. Este gas acelera el efecto invernadero. Concentraciones superiores al 15% pueden producir una pérdida inmediata de conciencia.

• Valores Típicos en la Combustión:
  • Gasóleo: 12% a 14%
  • Gas Natural: 10% a 12%

Monóxido de Carbono (CO)

Es un gas venenoso al respirarlo, incoloro e inodoro. Es el producto de una combustión incompleta. En una concentración elevada, no permite que la sangre absorba oxígeno.

• Valores Típicos (ppm):
  • Gasóleo: 80 a 150 ppm
  • Gas Natural: 80 a 100 ppm

Óxidos de Nitrógeno (NOₓ)

A altas temperaturas, el nitrógeno presente en el combustible, junto con el oxígeno, forma Monóxido de Nitrógeno (NO). Si este se oxida, forma Dióxido de Nitrógeno (NO₂), que es tóxico si se respira.

• Valor Típico de la Combustión: Tanto para el gas natural como para el gasóleo, el valor típico es de 50 a 100 ppm.