“Análisis del ahorro que se obtiene con una caldera de biomasa en una vivienda.”

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Funcionamiento

Una caldera de biomasa funciona de una forma similar a una caldera de gas. El quemador de combustible quema el pellet que se le proporciona, generando una llama horizontal que entra en la caldera, como suele suceder en los sistemas de gasóleo. El calor generado durante esta combustión (en este caso de combustible natural) es transmitido al circuito de agua en el intercambiador incorporado en la caldera. El agua caliente generada se utiliza para calefacción y agua caliente sanitaria, climatización de piscinas, etc. La calefacción puede ser por cualquiera de los sistemas convencionales de agua, por ejemplo, suelo radiante, radiadores o fancoils. Las calderas de biomasa necesitan un contenedor o silo para el almacenaje del biocombustible situado próximo a la caldera. Desde el mismo, un alimentador de tornillo sin fin o de succión, lo lleva a la caldera, donde se realiza la combustión. El combustible tipo pellet debe almacenarse con una inclinación de unos 45º para su correcta inserción en la caldera. Al quemar biomasa se produce algo de ceniza, que se recoge generalmente de manera automática en un cenicero que debe vaciarse unas cuatro veces al año. El porcentaje de contenido de cenizas en los pellets es inferior al 1%. Para optimizar el funcionamiento de la caldera de biomasa, podemos instalar un acumulador, que almacenará el calor de una forma similar a un sistema de energía solar.

Razones para instalar una caldera de biomasa en una vivienda

- La biomasa es considerablemente más económica que los combustibles fósiles como el gasoil o el gas natural.

- La biomasa no genera olores desagradables, como el gasóleo, ni tiene peligro de producir escapes peligrosos, como el gas natural o el propano.

- Tan solo se paga por lo consumido, no hay que abonar ninguna cuota fija a ningún proveedor.

- El pellet, combustible ecológico utilizado normalmente en las calderas de biomasa, al presentarse en minúsculas unidades sólidas, es fácil de transportar y de almacenar.

- El pellet se puede almacenar sin preocupación alguna, ya que no presenta ningún tipo de peligro de explosión.

- La Bioenergía es una energía renovable, de futuro y respetuosa con el Medio Ambiente, ya que se obtiene mayormente de residuos agrícolas y forestales, respetando así el ciclo natural y ayudando al cumplimiento del Protocolo de Kioto.

- El pellet se produce localmente, creando puestos de trabajo en el medio rural y, por tanto, fijando la población en esas zonas.

- Permite la reducción de la dependencia de recursos fósiles, puesto que en la Península contamos con la materia prima para crear biomasa.

- La producción de Biomasa derivada de residuos forestales, ayuda a la limpieza de los bosques, previniendo el riesgo de incendios.

- Los cultivos energéticos, utilizados para la creación de biomasa, son un nuevo camino para reactivación del sector agrícola, siendo una alternativa de futuro para nuestros campos.

- El uso de la biomasa como fuente de energía, reduce el efecto invernadero, ya que durante su combustión libera la misma cantidad de CO2 que la absorbida por la planta durante su desarrollo.

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Análisis de nuestro proceso

Estamos seguros que el uso de los biocombustibles (pellets) es mucho mejor que los tradicionales (gas natural) y para demostrarlo tuvimos que usar lo aprendido en el curso de termodinámica, así como también buscar otras fórmulas, por eso también nos metimos en el campo de la economía moderna para lograr el fin deseado.

Por consiguiente para realizar el siguiente análisis, buscamos una casa que contara con una caldera de biomasa como la mejor opción para calentar sus instalaciones durante el invierno. La casa necesita calefacción por radiadores o suelo radiante y agua caliente sanitaria (ACS). Las características básicas de la casa son:

Superficie útil a calentar: 256m²

Máxima capacidad de la casa: 6 personas

A continuación, mostramos paso a paso los detalles de los cálculos necesarios. Queremos mostrar a detalle de cómo llegamos a la conclusión final de que usar biomasa puede suponer un ahorro importante en tu factura de calefacción.

Primer paso: Cálculo de la potencia necesaria

La potencia térmica de la caldera depende por un lado de la demanda máxima de calefacción que a su tiempo depende directamente del grado de aislamiento de la vivienda. Por otro lado, depende de la demanda máxima instantánea de ACS (agua caliente sanitaria), que depende a su tiempo del número de personas que habitan en la vivienda.

Para calcular la potencia (Q) necesaria de la caldera tenemos que tener en cuenta las necesidades de calefacción y de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Entonces primero calcularemos las potencias necesarias de forma independiente y luego escogeremos una potencia de caldera que pueda satisfacer la demanda más exigente.

- Potencia necesaria para la calefacción

Primero tenemos que conocer el ratio de la vivienda pero para tener una idea aproximada se pueden tener en cuenta los siguientes intervalos orientativos medios (pueden variar en función de la rigurosidad climática de la zona):

- Para una casa bien aislada, hacen falta unos 80 W/m2

- Para una vivienda con aislamiento normal, unos 100 W/m2

- Para una vivienda antigua o mal aislada, unos 120 W/m2

Utilizaremos el ratio para una vivienda con aislamiento normal, que sería de 100 W/m2. Si sabemos que las medidas del terreno de la casa son de 256 m2, solo multiplicamos para saber la potencia específica de la casa.

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- Potencia necesaria para agua caliente sanitaria (ACS).

Para el cálculo de la potencia necesaria para ACS, tendremos en cuenta el número de personas simultáneas máximas en la vivienda. Teniendo en cuenta que en la casa