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Revista "Frío y Calor" Nº 96






Calefacción Ecológica Biomasa

Artículo proporcionado por ANWO S.A., Unidad de negocios eficiencia energética y energías renovables.




Como ya hemos visto, la atención del mercado ha estado fuertemente influenciada por la contingencia energética que como país,  hemos atravesado los últimos años.
 
Más allá de la incertidumbre actual de la economía global y el impacto negativo de este período de contracción, los nuevos temas relevantes como eficiencia energética, ahorro en consumo de combustibles y sustentabilidad, más que una simple moda, se han instalado con propiedad, no sólo en nuestro lenguaje común, sino que los hemos comenzado a incorporar como un factor más a tener en consideración al momento de definir una nueva inversión o mejora potencial, en nuestros sistemas de producción de agua caliente sanitaria y calefacción, tanto a nivel residencial como comercial.
 
En este entorno de incertidumbre, si hay algo que podemos decir con certeza, es que los tiempos han cambiado y todo indica que las tendencias en el costo de los insumos energéticos, a cuyos vaivenes somos especialmente  sensibles como país, se mantendrán por un buen tiempo.
 
 
Continuando con nuestra política comercial, hemos incorporado desde el año pasado la nueva gama de sistemas de calefacción ecológica alimentadas por leña y pellets. Ambos combustibles forman parte de la familia de la biomasa y, si la calidad del insumo energético cumple con calidad certificada, estos nuevos sistemas térmicos representarán una interesante respuesta a las necesidades de ahorro energético de nuestro país.
 

Revista Frío y Calor 96



¿QUÉ ES LA BIOMASA?

 
La biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgánica de origen animal y vegetal tal como madera de bosques, residuos de procesos agrícolas y forestales y de la basura industrial, humana o animal, etc., que ha sido transformada como resultado del proceso de fotosíntesis en forma natural y es considerada una importante fuente de generación de energía térmica en los países desarrollados.

La biomasa posee como ventaja que es una energía fácilmente reciclable y se puede guardar. Presenta bajo contenido de azufre y un balance neto nulo de CO2.
 
Además, la energía producida a partir de biomasa está menos sujeta a las fluctuaciones de precios de mercado y es considerada una fuente de trabajo en zonas agrícolas poco desarrolladas.
 
Durante procesos de conversión tales como la combustión, la biomasa libera su energía en forma de calor,y se descompone a sus moléculas elementales donde el carbón se oxida nuevamente a dióxido de carbono para restituir el que fue absorbido durante el crecimiento de la planta (fotosíntesis).
  
Por lo tanto la liberación de energía de conversión de la biomasa en energía útil imita procesos naturales pero en una tasa másrápida (eficiente).
  
Por esto, la energía obtenida de la biomasa es considerada una óptima forma de energía renovable. Utilizar esta fuente de energía reciclable, que no añade dióxido de carbono al medio ambiente, en contraste con los combustibles fósiles es ciertamente una decisión inteligente en términos de su mínimo impacto ecológico y su gran potencial de ahorro energético.

 

LOS COMBUSTIBLES NATURALES EN CHILE

LA LEÑA

Revista "Frío y Calor" 96
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La madera es la forma de biomasa más ampliamente utilizada en Chile y se sorprendería de saber que es la tercera fuente de enería más utilizada en el país.
 
Procede mayoritariamente de la tala controlada de bosques limpieza y de sus productos donde se aprovechan  determinadas partes de masa leñosa no apta para uso industrial
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La calidad y el poder calorífico de la madera dependen del tipo de leña, el origen, el calibre y el grado de humedad entre otros factores. Este último, sin embargo, es el factor más importante, ya que  influye directamente en la calidad de la combustión y por lo tanto, en el rendimiento final y vida útil de una caldera a leña. 
 
Por ello,  debido al negativo impacto ambiental que una mala combustión de leña ha provocado en ciudades como Santiago, Temuco y otras, se implementó en Chile el año pasado el Sistema Nacional de Certificación de Leña, para garantizar la calidad del producto y contar con una red autorizada de distribución nacional.
 
En la siguiente gráfica indicamos la relación del contenido de humedad con la capacidad calorífica del combustible.

 
 

EL PELLET

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Los pellets son cilindros de biomasa compactada a presión,  procedente de residuos forestales como el aserrín.

Su constitución  y reducido tamaño  permiten la  automatización de la alimentación de las calderas de biomasa mediante un sistema de tornillo sin fin.
 
Este hecho y la facilidad de ignición, mediante un sistema de alta temperatura  incorporado en las actuales calderas de calefacción, permite utilizar el pellet como una clara alternativa a los combustibles de tradicionales.
 
La utilización de calderas a pellets como sistema de calefacción tiene gran tradición en países europeos, donde disponen de normativas que regulan la calidad y poder calorífico del combustible. 
 
En Chile ya se han establecido industrias que fabrican los pellets, principalmente en la zona sur, y su producto ha sido debidamente certificado para uso en sistemas de calefacción, cumpliendo con los estándares internacionales.


LA GASIFICACIÓN DE LA LEÑA

ATMOS, el mayor fabricante europeo de calderas de gasificación, es ahora parte de la familia ANWO de soluciones térmicas eficientes.

Se conoce como gasificación, el proceso de combustión por medio del cual la leña se quema indirectamente, producto de los gases calientes al interior de una caldera, que incorpora un ventilador para aspirar los gases quemados.
 

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Estas calderas están diseñadas con dos cámaras, situadas una encima de la otra, la superior sirve como depósito de combustible, la inferior como cámara de combustión y recipiente de cenizas.

Entre ellas, se encuentra una rejilla refractaria a través de la cual se desarrolla una llama “invertida”, que permite una combustión perfecta de la leña y una fácil retirada de las cenizas.
  
 Adicionalmente, estas calderas han recibido la homologación europea EN 3030-5 Clase 3, como Producto Ecológico de Bajo Impacto Ambiental.
 

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LAS VENTAJAS DEL PELLET

Las Calderas ANWO a pellets, están diseñadas para una combustión perfecta de este insumo ecológico. El sistema incorpora un quemador de pellets que mediante un transportador sin fin, recoge automáticamente los pellets del depósito. El depósito de combustible se suele colocar al lado de la caldera (tamaños desde 200 a 1.000Lts.)
 

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El funcionamiento es completamente automático. Si el quemador recibe la señal de arrancar, el transportador alimenta los pellets en la boquilla del quemador y las inflama mediante un calefactor. En cuanto los pellets empiezan a arder bien, el quemador se activa a la potencia programada, en la cual se mantiene hasta que el sistema esté calentado. Luego el quemador se apaga y los pellets terminan su combustión en la cámara del quemador o se suprime la combustión completamnte. Esto además permite ganar la inercia térmica que la combustión de los pellets mantiene al interior de la caldera, inclusive después de apagada. El quemador está preparado así para arrancar de nuevo y el ciclo se repite.
 
 
El llenado con pellets, la limpieza de la cámara de combustión del quemador y la recogida de cenizas se realizan una vez por semana, dependiendo del régimen de uso y la dimensión del depósito. Si hace falta, las calderas pueden disponer de un sistema automático para recoger las cenizas (opcional) para una calefacción cómoda y operación manual mínima.
 

RENDIMIENTOS Y AHORROS

Con todas estas nuevas alternativas tecnológicas que se abren paso en nuestro mercado, es importante poder cuantificar el impacto que su uso pudiera representar en nuestros consumos energéticos, de manera de poder tomar decisiones de inversión correctamente informados.
 
Para partir, podemos hacer una proyección, relativamente fiable, tomando por ejemplo el costo esperado de los combustibles durante la temporada de invierno que ya se avecina, a partir de los datos que estaría manejando la CNE (Comisión Nacional de Energía) y que podemos reflejar de la siguiente forma:

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Ahora bien, acá vemos el resultado de comparar el costo estimado de estos combustibles, asociados a la tecnología de calefacción (calderas) que normalmente implican el más alto factor de consumo en una vivienda. A su vez, con el propósito de mantener los valores objetivos, se han considerado también las eficiencias en la combustión de los diferentes sistemas, así por ejemplo, una caldera a leña del tipo gasificación, tiene un mejor rendimiento que una de leña tradicional, asumiendo que ambas consumen el mismo insumo certificado.
 
Luego, podemos hacer el ejercicio y proyectar este nivel de rendimiento energético, a lo largo de una temporada de calefacción, considerando una superficie tipo de 200m2 con sistema de radiadores que requiere una potencia de 20,000Kcal/Hra. que funciona 4 meses en el año, durante un promedio de 8hrs./día. El resultado sería el que se observa en el siguiente gráfico:

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Nos queda claro entonces, que el uso de un sistema de calefacción a biomasa con mayor rendimiento efectivo, aumentará el potencial de ahorro energético, si decidimos incorporar estas nuevas tecnologías a nuestros sistemas de calefacción.

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