PCI (Poder Calorífico Inferior)

El Poder Calorífico Inferior o PCI es el calor que puede obtenerse en la combustión completa de una unidad de combustible o materia prima, si en los productos de la combustión el agua está presente en forma de vapor. 

¿Qué es el PCI o Poder Calorífico Inferior?

El PCI o poder calorífico inferior es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de un combustible o materia prima sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua de la combustión, ya que no se produce cambio de fase, sino que se expulsa en forma de vapor.

Esto es, una parte del calor generado en las oxidaciones (combustión) se utiliza para evaporar el agua y por ello no se aprovecha al completo.

Esta unidad, junto al Poder Calorífico Superior (PCS), es uno de los parámetros empleados para medir la calidad de una fuente energética: a mayor poder calorífico, menor cantidad necesitaremos para calentar el agua o poner la calefacción y, por tanto, más eficiente será ese combustible.

Repasamos las características de estas dos tipologías de poder calorífico.

PCI Poder Calorífico Inferior

Tipos de poder calorífico

Cuando hablamos del poder calorífico de un combustible debemos distinguir dos valores diferentes, según el estado en el que aparezca el agua contenida en los gases de la combustión:

  • Poder Calorífico Superior (PCS).

  • Poder Calorífico Inferior (PCI).

En realidad, el poder calorífico de cada combustible tiene siempre el mismo valor, sin embargo, en la práctica común se han definido estos dos valores para identificar el calor realmente aprovechable en los usos domésticos e industriales de la energía.

El Poder Calorífico Superior  o Inferior se suele expresar en las siguientes unidades, según el estado físico del combustible:

  • Combustibles sólidos: kilocalorías por kilogramo (kcal/kg), poder calorífico por kilogramo.

  • Combustibles líquidos: kilocalorías por kilogramo (kcal/kg) o por litro (kcal/l).

  • Combustibles gaseosos: kilocalorías por metro cúbico normal (kcal/Nm3), poder calorífico por volumen. 

Poder Calorífico Superior

El Poder Calorífico Superior o PCS, es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de 1 kilogramo o metro cúbico de combustible determinado cuando todos los elementos que participan en la misma (combustible y oxígeno) se toman a 0º. De la misma manera, los gases que resultan de la combustión también se llevan a 0º, por lo que se condensan de forma líquida. 

Con este cambio de fase de gas a líquido, se aprovecha todo el calor de oxidación de los componentes del combustible. 

El PCS se denomina también poder calórico neto.

Poder Calorífico Inferior

El Poder Calorífico Inferior o PCI es, como ya hemos explicado, es el calor de la combustión que no aprovecha la energía de condensación del agua, ya que no se produce un cambio de fase en la materia: el agua directamente se evapora, lo que implica que se pierde esa energía.

Diferencias entre PCS y PCI

En resumen, se podría decir que el Poder Calorífico Superior es el calor total que se produce en la reacción de combustión, mientras el Poder Calorífico Inferior es el calor realmente aprovechable. 

Así, el valor del PCI es siempre menor que el del PCS, y su diferencia depende del grado de humedad del combustible utilizado: a mayor humedad, mayor diferencia entre ambos por la dificultad de aprovechar (condensar) todo el vapor producido en la combustión.

En la siguiente tabla se muestra el poder calorífico superior e inferior de los combustibles más utilizados en el ámbito residencial y en el sector servicios:

Combustible Poder calorífico inferior (PCI) Poder calorífico superior (PCS)
Carbón 9,08 kWh/kg 9,43 kWh/kg

Gasóleo

10,28 kWh/l 10,39 kWh/kl

Gas butano

12,73 kWh/kg

13,79 kWh/kg

Gas propano 12,86 kWh/kg

13,97 kWh/kg

Gas natural

10,83 kWh/Nm3

11,98 kWh/Nm3

 

Para aprovechar el Poder Calorífico Superior son necesarias calderas específicamente diseñadas para ello, que se denominan calderas de condensación. 

Una caldera que no sea de condensación, solo podrá obtener el Poder Calorífico Inferior (PCI) del combustible, por lo que es interesante considerar este dato a la hora de optar por una caldera más eficiente.

Para medir el poder calorífico de un determinado combustible, se utilizan unos dispositivos denominados bombas calorimétricas.

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