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.