Guía básica para calcular sistemas de calentamiento de procesos (3ª PARTE)

7.      Eficiencia de la caldera

La eficiencia de una caldera podemos expresarla de tres formas diferentes:

• Eficiencia de combustión – Indica para un quemador la capacidad para quemar un combustible medido por el combustible no quemado y el aire en exceso.
• Eficiencia térmica – Indica la efectividad del intercambiador de calor para transferir el calor del proceso de combustión al agua o vapor de la caldera, excluyendo las pérdidas por radiación y convección.
• Eficiencia combustible a fluido – Indica la eficiencia total de la caldera incluyendo la eficiencia térmica del intercambiador de calor, pérdidas por radiación y convección – salida dividido entre entrada.

La eficiencia térmica de una caldera es en general indicada ya sea por la eficiencia térmica o la eficiencia combustible a fluido dependiendo del contexto.

Eficiencia de la caldera

La eficiencia de la caldera es la relación entre la producción de la energía de la caldera respecto a la entrada de energía:

Calor exportado de la caldera al fluido

Si un fluido como el agua se usa para exportar el calor de la caldera, el calor exportado puede expresarse como:

Donde:

• q = Calor exportado (kJ/s, kW)
•  m/t = Caudal másico (kg/s)
•  m = Masa (kg).
• T = Tiempo (s)
• C_p = Capacidad calorífica específica (kJ/kgºC)
• dT = Diferencia de temperatura entra la entrada y salida de la caldera (ºC).

Para una caldera de vapor el calor exportado como agua evaporada a la temperatura de saturación puede expresarse como:

Donde:

·         m = Caudal másico de agua evaporada (kg).

·         t = tiempo (s)

·         h_e = Energía de evaporación en el vapor a la presión de saturación la caldera está funcionando (Kj/kg).

Bibliografía:  engineering toolbox