¿Cuáles son las secciones de ventilación que debe haber en una sala en donde se ubique una caldera?
Una normativa existente es la NFPA 54 en EUA. Indica una obertura de 1 pulgada cuadrada – in2 -por cada 4000 Btu/h, que equivales aproximadamente a 5,5 cm2 por kW. También la inglesa BS 6644, para calderas superiores a 70 kW, indica 5 cm2 por kW.
La norma europea EN 746-2, no indica una superficie concreta, pero exige el cálculo del aire de combustión y que haya ventilación suficiente.
Se puede hacer un cálculo de necesidades a partir del aire estequiométrico que precisa el combustible a utilizar.
En la tabla adjunta se indican los aires estequiométricos de diferentes combustibles y el aire necesario para una combustión con un exceso de aire de un 10 % que es un valor razonable para combustiones industriales.
| Combustible | Aire necesario | |
|---|---|---|
| Estequiométrico | 10 % exceso | |
| Gas natural (Nm3/Nm3) | 9,5 | 10,45 |
| Butano comercial (Nm3/Nm3) | 30,9 | 33,99 |
| Propano comercial (Nm3/Nm3) | 23,8 | 26,18 |
| Gasóleo (Nm3/kg) | 11,2 | 12,32 |
| Fuel oil 1 (ligero) (Nm3/kg) | 11 | 12,1 |
| Fuel oil 2 (pesado/industrial) (Nm3/kg) | 10,7 | 11,77 |
A partir de aquí se puede considerar con cierta verisimilitud que la velocidad de entrada del aire es de 1 m/s, y que depende de que tipo de rejilla tenga la entrada y salida de aire, la sección útil varia.
Así, una rejilla de tipo láminas fijas tiene una sección libre del orden de un 60%, una con mosquitera de un 50% y una de persiana exterior un 40%
Por tanto, para una caldera de 1000 kW, con un rendimiento del 85%, tendríamos:
| Combustible | Caudal Aire (Nm3) | Sección neta (m2) | Según rejilla, sección total (m2) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipo | Cantidad | Láminas | Mosquitera | Persiana | ||
| Gas natural (Nm3) | 108,6 | 10,45 | 0,32 | 0,45 | 0,53 | 0,79 |
| Butano comercial (Nm3) | 46,3 | 33,99 | 0,44 | 0,62 | 0,73 | 1,09 |
| Propano comercial (Nm3) | 44,8 | 26,18 | 0,33 | 0,47 | 0,54 | 0,81 |
| Gasóleo (kg) | 117,6 | 12,32 | 0,40 | 0,58 | 0,67 | 1,00 |
| Fuel oil 1 (kg) | 104,8 | 12,1 | 0,35 | 0,50 | 0,58 | 0,88 |
| Fuel oil 2 (kg) | 107,8 | 11,77 | 0,35 | 0,50 | 0,58 | 0,88 |
La rejilla de entrada de aire sería la de la parte inferior – mayor densidad del aire por menor temperatura – y la rejilla de salida de aire sería la de la parte superior – el aire tendría menor densidad -.
La colocación de la rejilla en la parte superior, además de facilitar la salida del aire caliente, permite que no se formen bolsas de calor que podrían dañar equipos de electrónica cercanos.
Las distancias a suelo y techo han de ser del orden de entre 15 y 30 cm del suelo la de entrada del aire y de un máximo de 30 cm del techo la de salida de aire.
Deben ser colocadas en paredes opuestas y la de entrada del aire lejos del quemador, evitando una absorción demasiado elevada para su funcionamiento, empeorando el rendimiento de la caldera por exceso de aire – sería en todo caso valores muy pequeños – y dificultando la ventilación de la sala, con aumento de temperatura de la misma.
Con estas condiciones, se podría suponer que las secciones no deberían ser las mismas, puesto que de una manera intuitiva, a igual abertura se introducirían más kg de aire que saldrían.
Sin embargo, una entrada inicial de más kg de aire, provocaría una sobrepresión – mínima – en la sala donde se ubica la caldera. Esta sobrepresión dificultaría la entrada del aire y facilitaría la salida, con lo cual el sistema se estabiliza rápidamente y por tanto se consideran las secciones de entrada y salida iguales.
