Rendimiento medio estacional

En los períodos durante los cuales una caldera permanece en disposición de funcionamiento, pueden distinguirse tres situaciones diferenciadas:
• Funcionamiento.
• Paradas.
• Arrancadas.

Funcionamiento
Son los períodos en los que los quemadores están en funcionamiento, durante los cuales se aporta calor al agua de la instalación. Las pérdidas de calor en esos periodos son debidas a:
• Entalpía de humos.
• Inquemados.
• Radiación-Convección a través de la envolvente de caldera.

Pérdidas en funcionamiento = Qh + Qi + Qrc

El rendimiento coincide con el rendimiento instantáneo del conjunto caldera-quemador-chimenea, correspondiente al régimen de carga de cada momento.

Paradas
El quemador permanece parado sin aportación de calor al agua; sin embargo, se dan dos tipos de pérdidas de calor:
• Radiación-Convección a través de la envolvente de caldera.
• Ventilación interna, debida al tiro de aire que se induce a través del circuito de humos.

Pérdidas en paradas = Qrc + Qv

En estos periodos no se puede hablar de rendimiento, ya que únicamente hay pérdidas y no existe aportación de calor útil; sin embargo, estas pérdidas deben ser compensadas en el siguiente ciclo de funcionamiento.

Las pérdidas por ventilación interna varían según el tipo de caldera. Habitualmente son mayores en las calderas atmosféricas, cuya cámara de combustión es abierta; también depende del tiro creado por la chimenea, siendo mayores las pérdidas cuanto más alto sea el mismo.
Para reducirlas los quemadores mecánicos deben cerrar el paso de aire durante las paradas; asimismo, en las chimeneas deben colocarse estabilizadores de tiro que provoquen la entrada directa de aire, reduciendo el tiro en las cámaras de combustión. En las calderas atmosféricas esta función la cumplen los cortatiros; los estabilizadores de tiro lo hacen en las calderas de sobrepresión.

Arrancadas
Corresponden a los ciclos de barrido del hogar, anteriores a la entrada en funcionamiento de los quemadores, durante los cuales se mantienen las pérdidas por Radiación - Convección, pero se incrementan en gran medida las de ventilación interna, ya que la circulación del aire es forzada por el ventilador del quemador.

Pérdidas en arrancada = Qrc + Qba

En las calderas atmosféricas estas pérdidas no se presentan, ya que al ventilar la cámara de combustión de manera continua, no requieren los ciclos de barrido antes del arranque, compensando en cierto modo las pérdidas por ventilación inducida de las paradas.