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Coste del vapor y cambio de combustible

Indique la producción de vapor, la presión y el agua de alimentación, elija dos combustibles y compare el coste por tonelada, el consumo y la rentabilidad del cambio. Para la biomasa, la humedad entra en el poder calorífico según la UNE-EN ISO 18125.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Vapor
Combustible actual
Alternativa para comparar

Rendimiento sugerido por tipo de combustible; sustitúyalo por el valor medido o de proyecto de su caldera.

Análisis económico
—Coste del vapor con el combustible actual
—

Coste del vapor según el precio del combustible

Cada línea varía el precio de un combustible entre −40% y +40% del valor indicado. Donde las líneas se cruzan, ambos cuestan lo mismo por tonelada de vapor.

Toque el gráfico para ver los valores.

Efecto de la humedad y del rendimiento

Coste por tonelada de vapor según la humedad de la biomasa (o el rendimiento, para combustibles sin humedad).

Toque el gráfico para ver los valores.

Coste anual de combustible

Comparación del gasto anual con las horas de funcionamiento indicadas.

Toque el gráfico para ver los valores.

Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

Rentabilidad del proyecto

Flujo de caja de la mejora: inversión en el año 0 y ahorro anual actualizado con la subida indicada, descontado a la tasa de descuento.

Toque el gráfico para ver los valores.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Energía en el vapor: Q = ṁv × (hg(p) − hfw(Tfw))
Energía del combustible: E = Q ÷ η (η en base PCI)
Consumo: ṁc = E ÷ PCI
Coste por tonelada de vapor = (hg − hfw) ÷ (1000 × η) × precio por GJ (PCI)
PCI de la biomasa (ISO 18125): PCIh = (PCSs − 0,2122·H − 0,0008·(O + N)) × (1 − M/100) − 0,02443·M [MJ/kg]
Precio en PCS: precio por GJ (PCI) = precio por GJ (PCS) × PCS ÷ PCI

Hipótesis y límites

  • Vapor saturado seco a la presión de trabajo; propiedades del agua y del vapor según IAPWS-IF97.
  • Rendimiento constante y en base PCI; incluya las pérdidas por purga en el rendimiento o use la calculadora de purga.
  • Biomasa con composición típica de madera (C 49%, H 6%, O 44% en base seca). En el gráfico de humedad, el rendimiento baja 0,25 puntos por cada punto de humedad, como aproximación.
  • PCI de referencia del GLP, fuelóleo y gasóleo según tablas oficiales; gas natural con PCS de unos 11,7 kWh/m³(n), valor habitual de la red española (Enagás), y PCI de 37,9 MJ/m³(n) a 0 °C y 1,01325 bar. Ajuste con los datos de su comercializadora.
  • No incluye agua, tratamiento químico, electricidad de ventiladores y bombas, mano de obra ni mantenimiento.

Normas y documentos técnicos

  • IAPWS R7-97(2012): Revised Release on the IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam
  • ASME PTC 4-2013: Fired Steam Generators (performance test code)
  • ISO 18125:2017: Solid biofuels — Determination of calorific value
  • ISO 16559:2022: Solid biofuels — Vocabulary (moisture on wet basis)
  • U.S. DOE, Steam Tip Sheet #15: Benchmark the Fuel Cost of Steam Generation

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • Real Decreto 809/2021, Reglamento de equipos a presión, e ITC EP-1 (calderas): clasificación, inspecciones periódicas y operador de calderas
  • Real Decreto 1042/2017 (transpone la Directiva (UE) 2015/2193): valores límite de emisión de instalaciones de combustión medianas, de 1 a 50 MW
  • Directiva (UE) 2023/1791 de eficiencia energética y Real Decreto 56/2016: auditorías energéticas obligatorias en grandes empresas
  • Ley 34/2007 de calidad del aire y protección de la atmósfera: autorización de actividades potencialmente contaminadoras

Preguntas frecuentes

¿Cuánto cuesta una tonelada de vapor?

Depende del combustible, del precio y del rendimiento. Con gas natural a 45 €/MWh PCS y un 88% de rendimiento, el vapor a 10 bar(g) con agua a 80 °C ronda los 38 € por tonelada; con astilla al 40% de humedad a 85 €/t y un 76% de rendimiento, unos 28 €. La calculadora rehace la cuenta con sus datos.

¿Por qué pesa tanto la humedad de la biomasa?

El agua no arde y además consume energía para evaporarse. Según la ISO 18125, cada punto de humedad reduce el PCI y aumenta la cantidad de biomasa por tonelada de vapor; la caldera también pierde rendimiento con humos más húmedos.

¿El gas natural se paga por m³ o por energía?

En España se factura por energía, en kWh de PCS: el contador mide m³ y la factura los convierte con el poder calorífico del mes. Elija la unidad del precio y la calculadora pasa el valor de PCS a PCI.