Chimeneas dimensionadas para funcionar en presión positiva por Carlos Martínez

 

Carlos Martínez

Departamento Técnico de FIG (Socio Protector de Atecyr Nº 02335)

¿Cuál es la principal ventaja de instalar chimeneas calculadas en presión positiva? Lo explicamos y justificamos a continuación.

El 13 de enero de 2012, el Comité de Normalización de Chimeneas AEN/CTN123, dio aprobación a la revisión 2012 de la UNE 123001:2009, que regula el cálculo, diseño e instalación de chimeneas modulares. A partir de la actualización de esta norma (UNE 123001:2012) se permite calcular en sobrepresión o presión positiva las chimeneas que enlazan varias calderas con tiro forzado.

Colectores con válvulas

Si leemos detenidamente el párrafo exacto de la norma, dice que las chimeneas colectivas multientrada que presten servicio a calderas estancas (tipo C) de condensación, que empleen combustible tipo 1 y cuya potencia sea igual o inferior a 70 kw pueden dimensionarse para funcionar en presión positiva. Una caldera estanca tipo C de combustible tipo 1 es un aparato de gas en el cual, el circuito de combustión (entrada de aire, cámara de combustión, intercambiador de calor y salida de productos de la combustión) no tienen comunicación alguna con la atmósfera del local en el que se encuentran instalados, es decir, la caldera toma el aire y expulsa los humos del exterior y al exterior respectivamente. Esta admisión y extracción puede realizarse por el mismo conducto o por otro separado.

Ejemplo de caldera individual con admisión y extracción por el mismo tubo (coaxial)
Ejemplo de caldera individual con admisión y extracción por diferentes tubos (biflujo)

Esta extracción de los gases se puede realizar de manera natural o de manera forzada:

  • Tiro natural

Emplean la diferencia de densidad de los gases de escape, de mayor temperatura, para la evacuación. Requiere una elevada temperatura de gases de escape, lo que significa menor rendimiento. Están en desuso y suelen aplicarse exclusivamente a calderas atmosféricas de bajo rendimiento.

  • Tiro forzado

Emplean un ventilador para forzar la extracción de gases. Este ventilador genera una sobrepresión en el conducto de la caldera facilitando la extracción de los humos.

La seguridad que nos ofrecen estos aparatos de tiro forzado frente a un aparato de tiro natural es manifiesta ya que estos aparatos de tiro forzado disponen de una cámara estanca, no coge aire de la estancia y por supuesto el conducto de humos no está abierto en ningún momento.

Además de las ventajas en seguridad, las diferencias existentes entre los aparatos de tiro forzado y de tiro natural son las siguientes:

TIRO FORZADOTIRO NATURAL
Evacuación por diferencia de presionesEvacuación por diferencia de densidades
Menor influencia temperatura de humosGran influencia de la temperatura de humos
No hay necesidad de conductos de gran diámetroNecesidad de conductos de gran diámetro
Independencia de la altura de la chimeneaGran necesidad de altura de chimenea

Una vez que hemos visto las múltiples ventajas que nos ofrecen los aparatos de tiro forzado, vamos a ver todos los condicionantes que impone la norma (UNE 123001:2012) para que los conductos de extracción de humos se puedan calcular y dimensionar en presión positiva. Estos condicionantes son los siguientes:

El fabricante de la caldera debe de indicar que ésta es apta para conectarse a un sistema colectivo multientrada en sobrepresión.

Ejemplos de sistemas colectivos multientrada en sobrepresión

Cada una de las conexiones al conducto principal debe de incorporar una válvula antirretorno que impida, en situación apagada, el paso de los gases de combustión provenientes de las calderas en funcionamiento, desde la chimenea hacia la caldera.

Funcionamiento de la válvula

Además en cada una de las conexiones deberá de incorporarse, en un sitio visible, una etiqueta o placa con:

  • La descripción del sistema,
  • Fabricante y modelo de la chimenea,
  • Diámetro y materiales de la chimenea, y diámetro de las conexiones,
  • Tipología y potencia máxima de las calderas a conectar,
  • Datos del instalador y fecha de instalación.

Por último las conexiones a la chimenea no deben de quedar abiertas en ningún caso. Para ello las conexiones sin caldera deben de incorporar una válvula antirretorno, que evite las fugas de gases.

Contestando a la pregunta que realizábamos al principio, la principal ventaja de la instalación de este tipo de calderas es la ostensible reducción en el diámetro de la chimenea necesaria para la evacuación de humos. Según la potencia del ventilador impulsor del humo hacia la chimenea la reducción de este diámetro puede ser de hasta un 50%, ya que a mayor sobrepresión menor diámetro necesario.

Para ilustrar con datos estas ventajas que suponen las instalaciones calculadas en presión positiva, a continuación, vamos ver un ejemplo de cálculo del diámetro necesario en la misma instalación, calculado en presión positiva y en depresión.

Datos de la instalación:

  • 5 calderas de condensación conectadas a un conducto.
  • Presión disponible de ventilador de 100Pa.
  • Calderas de 24Kw.
  • 3 metros entre pisos.
Cálculo en presión positiva
Cálculo en tiro natural

Viendo los resultados que arrojan los cálculos, se puede observar la diferencia de diámetro necesario en cada una de las opciones, para una chimenea calculada en sobrepresión, el diámetro mínimo en el que se puede realizar la instalación es de Ø120, mientras que para una instalación calculada en tiro natural el diámetro mínimo necesario para la instalación es de Ø195.

Evidentemente esta reducción en el diámetro de la chimenea lleva acarreados una serie de beneficios como son:

  • Reducción del espacio necesario para la instalación de las chimeneas, es decir, reducción de los patinillos de instalaciones.
  • Si el patinillo es existente, ya que se trata de una renovación, otra de las ventajas es el espacio de sobra para poder realizar sin dificultades tanto la instalación como el mantenimiento de la misma.
  • Reducción en los costes de la instalación, a menor diámetro necesario, menor coste.
  • Mayor eficiencia de la chimenea, evitando la acumulación de condensados en el conducto.

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