Las calderas de biomasa son artefactos fundamentales en cualquier sistema de calefacción que utilice la biomasa como combustible. En estas calderas, el fluido caloportador, que suele ser el agua, se calienta mediante la combustión de biomasa, que no es otra cosa que desechos orgánicos. Hay varias clases de desechos orgánicos para las calderas, siendo los más comunes los pellets, la leña, los huesos de aceitunas o las astillas. De todos estos, el más popular es el pellet.
En Lasian somos especialistas en calderas de biomasa. A lo largo de este post estudiaremos sus usos, los tipos de calderas que existen, puntos que tener en cuenta a la hora de comprar una caldera, la instalación, funcionamiento, mantenimiento, ventajas y desventajas.
Usos de las calderas de biomasa
Las calderas de biomasa pueden utilizarse para uso doméstico y para uso industrial. Para uso doméstico pueden instalarse en viviendas unifamiliares y grupos de viviendas. En cuanto a los usos, hay calderas para solo calefacción y calderas para calefacción y ACS (agua caliente sanitaria).
Las calderas para uso industrial son las que están presentes en las centrales de biomasa. En ellas, la biomasa se utiliza como combustible para generar energía mecánica y, mediante una turbina, la energía mecánica se transforma en energía eléctrica que se distribuye por las redes eléctricas. En realidad, la finalidad de una central de biomasa es la misma que la de cualquier planta que produce energía eléctrica, solo que el combustible utilizado cambia. En las centrales térmicas tradicionales, se utilizan combustibles fósiles. En las plantas de biomasa, el combustible es la biomasa, que es una energía renovable y más limpia.
Tipos de calderas de biomasa
Hay varios tipos de calderas de biomasa que se pueden encontrar, dependiendo del uso que se les vaya a dar y del combustible que utilizan. Para viviendas tenemos estufas, calderas de baja potencia, calderas para calefacción central y centrales térmicas válidas para varios grupos de edificios.
Tipos de calderas de biomasa según el combustible utilizado
Las calderas pueden estar diseñadas para el uso de un solo combustible o el uso de varios. Cuando están preparadas para varios combustibles se les llama policombustibles o calderas mixtas de biomasa.
En cuanto a las calderas para un solo combustible tenemos las siguientes:
- Calderas de pellets.
- Calderas de leña.
- Calderas de huesos de aceituna.
- Calderas de astillas.
De todas estas calderas, la más común es la de pellets. Sobre todo son comunes para viviendas unifamiliares, al producir potencias bajas o medias.
Tipos de calderas de biomasa según su uso
En este apartado vamos a distinguir dos usos fundamentales: el uso para viviendas y edificios y el uso industrial.
Tipos de calderas de biomasa en una vivienda unifamiliar y en edificios
En este apartado nos encontramos con cuatro tipos: estufas de biomasa, calderas de baja potencia, calderas centralizadas y centrales para varios edificios.
Estufas de biomasa
Las estufas de biomasa funcionan con pellets o leña. Se encuentran instaladas en las viviendas y su utilidad es la de calentar la estancia de la casa donde se encuentran. También pueden usarse como calefacción adicional y como ayuda ante picos de demanda. Estéticamente son bonitas, por lo que también tienen su función como elementos decorativos. Cuentan con potencias pequeñas, de unos 10kW.
Calderas de baja potencia
Estas calderas se utilizan sobre todo para viviendas unifamiliares y algunas construcciones pequeñas. Son capaces de abastecer la calefacción y el agua caliente sanitaria. Las potencias de estas calderas están en los rangos entre 10 kW y 60 kW. Las calderas más comunes y más estandarizadas son las que permiten la quema de pellets, aunque también hay otras que permiten la utilización de otro tipo de combustibles, como detallamos en el apartado anterior.
Calderas centralizadas
Las calderas para instalaciones centralizadas están diseñadas para edificios de viviendas. Hay algunos edificios de viviendas que tienen calefacción individual y otros que tienen calefacción central. En este último caso, la instalación de biomasa tendría la misma función que una calefacción central tradicional, solo que el combustible pasa de ser fósil a ser biomasa.
Para estas instalaciones se necesitan calderas que generen de 70 kW en adelante. Esta cifra corresponde a una potencia media. Además, estas calderas son policombustibles, lo que significa que aceptan varios tipos de combustibles ecológicos. Según el Reglamento de Instalaciones Térmicas de Edificios (RITE), la instalación de calderas de esta potencia requiere la realización de un proyecto.
Centrales para varios edificios
En este caso se trata de suministrar calor a varios edificios o a grupos de viviendas. A estas instalaciones también se les conoce con el nombre de district heating, que se ha traducido como red de calor. Una red de calor produce calefacción y climatización desde una planta central a diferentes edificios, distribuyéndose la energía mediante un sistema subterráneo de tuberías térmicamente aisladas.
Cada sistema de red de calor consta de una central térmica, una red de distribución y subestaciones de transmisión en cada edificio.
Tipos de calderas de biomasa industriales
Las calderas son los elementos principales en una central termoeléctrica de combustión de biomasa. De acuerdo con el camino que sigan los humos de la combustión y el agua que circula por el interior de la caldera estas se dividen en dos categorías: pirotubulares y acuotubulares.
Existen tres grandes tipos de caldera industrial para la combustión de la biomasa: de parrillas móviles, de lecho fluidizado y de suspensión. En cada uno de estos tres tipos de caldera, la combustión se realiza de una forma distinta. En cuanto a la caldera constituida por parrillas, tenemos que estas pueden ser fijas, móviles o sistemas mixtos.
Qué tener en cuenta antes de comprar una caldera de biomasa doméstica
Está claro que avanzamos hacia un planeta más respetuoso con el medio ambiente, por tanto, las calderas de biomasa son la solución ideal para sustituir una caldera que funciona con gas, carbón o derivados del petróleo. Igualmente es una de las mejores opciones para viviendas nuevas. Estas calderas producen menos contaminantes y el gasto en combustible es menor.
Antes de comprar una caldera de biomasa hay varios puntos que tener en cuenta. Comentaremos los más relevantes que son la potencia y el tipo de combustible.
La potencia necesaria
Para elegir la potencia adecuada hay que tener en cuenta la superficie a calentar, el aislamiento del edificio y la zona climática. Como las calderas no se cambian con frecuencia no podemos quedarnos cortos pero tampoco sobredimensionar, ya que se gasta más combustible.
El tipo de combustible
Dentro de lo que conocemos como biomasa hay varios tipos de combustibles. Los más usados son los pellets, la leña y las astillas. La leña es una buena opción para viviendas de zonas rurales que dispongan de este material. Las astillas se recomiendan para consumos energéticos altos. Los pellets son el combustible más utilizado de estos tres y las calderas que los utilizan son más económicas que las de astillas.
Instalación de calderas de biomasa
Una caldera sin más no puede hacer nada, necesita una instalación completa con varios elementos. Aquí te mostramos algunos de los que no pueden faltar:
- Caldera: la caldera de biomasa, por dentro, tiene varios elementos como intercambiador de calor, ventiladores, cámara de combustión, caja del quemador, carcasas y tubos.
- Silo para almacenar el combustible.
- Tornillo sinfín para llevar el combustible del silo a la caldera.
- Ventilador y conjunto de tuberías para sacar al exterior los humos de la combustión.
Un elemento que aparece en algunas instalaciones grandes son los depósitos de inercia para calderas de biomasa.
¿Cómo funcionan las calderas de biomasa?
Junto a las calderas de biomasa se encuentra un silo para almacenar el combustible. Este pasa a la caldera mediante un tornillo sinfín. Dentro de la caldera se quema el combustible en la cámara de combustión. Dicha combustión se produce a temperaturas entre 600ºC y 900ºC.
El calor que se genera durante la combustión se transmite al circuito de agua gracias al intercambiador de calor que hay en el interior de la caldera. El agua que se calienta con este sistema se utiliza para calefacción y agua caliente sanitaria.
Al quemar la biomasa se produce algo de ceniza, la cual se recoge en un cenicero que hay que vaciar cuatro veces al año. Se puede instalar además un acumulador que almacenará calor y optimizará el funcionamiento de la caldera.
Mantenimiento de las calderas de biomasa
La legislación dice que las calderas de biomasa deben someterse por lo menos a un mantenimiento anual por parte de profesionales. El mantenimiento suele llevarse a cabo antes de que empiecen los meses más fríos o antes de tener intención de usar la caldera. El técnico que revise la caldera limpiará las partes necesarias y se asegurará de que todo funciona correctamente. Si hay algo que no funciona o está en mal estado, se procederá a la reparación de las calderas de biomasa.
Además del mantenimiento oficial, también los usuarios tienen que observar la caldera y llevar un mantenimiento de la misma. Como tareas de mantenimiento, los usuarios realizarán limpiezas periódicas de los residuos que se generan al quemar biomasa. También revisarán si todo funciona correctamente y la caldera genera el calor necesario. En caso de duda, se debe avisar al servicio técnico.
Ventajas y desventajas de las calderas de biomasa
El hecho de que la biomasa sea una fuente de energía renovable puede hacernos pensar que todo son ventajas en su utilización, pero no es así. Por eso vamos a repasar las ventajas y los inconvenientes de las calderas de biomasa.
Ventajas de las calderas de biomasa
Las ventajas de contar con las calderas de biomasa vienen tanto del respeto al medio ambiente como de la propia caldera.
- Instalaciones modernas y seguras: las calderas de biomasa son modernas y disponen de todo tipo de medidas de seguridad, lo cual supone tranquilidad total para los usuarios.
- Reducción de las emisiones: la energía de la biomasa tiene unas emisiones a la atmósfera muy reducidas, de hecho es de las formas de energía más limpias. Esto es una gran ventaja debido a la preocupación que ya hace años que existe por la contaminación y el efecto invernadero.
- Menor riesgo de incendios forestales: varios de los combustibles utilizados en las calderas de biomasa vienen de los bosques. Es necesario limpiar los bosques para poder usar los residuos como combustibles, lo cual reduce el riesgo de incendios.
- Menor coste del combustible: si nos fijamos en el gasto corriente mensual, el coste reflejado en las facturas será más bajo debido a que la biomasa tiene menos precio que los combustibles fósiles que se suelen usar.
- Son ideales para sustitución: estas calderas son la mejor solución para sustituir una caldera convencional y para viviendas que necesitan mucha agua caliente. Los costes de mantenimientos son más bajos que para otros sistemas.
Desventajas de las calderas de biomasa
El camino hacia las calderas de biomasa cada día está más marcado, lo cual no quiere decir que todo sean ventajas. Estas calderas tienen los siguientes inconvenientes:
- Menor eficiencia energética que los sistemas de calefacción eléctricos.
- En los meses de más frío se pueden producir una cantidad significativa de ruidos.
- Se necesita bastante espacio para almacenar los combustibles.
- Los combustibles de biomasa se encuentran a diferentes grados de humedad y en ocasiones necesitarán tratamientos de secado.
- Aunque hemos visto que las calderas de biomasa tienen menor coste de mantenimiento, el coste de instalación es mayor. En cualquier caso, el cómputo global sale favorable para las calderas de biomasa debido a que los costes de combustible son más bajos.
El respeto al medio ambiente debe ser siempre una prioridad. Por eso, para las construcciones nuevas, se debe adaptar todo lo necesario para instalar calderas de biomasa para pisos, viviendas unifamiliares y muchos tipos de edificios. En lugares más antiguos se puede intentar colocar una caldera de biomasa en sustitución de otra caldera, aunque no siempre será posible.