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Hoy hablaremos sobre todos los tipos de calderas que existen. Y cómo no hacerlo. La caldera casi se ha convertido en un miembro más de la familia. Conocer todos los tipos de calderas (según su tecnología, el combustible que utilizan, su relación con el medio ambiente, su eficiencia de cara a las nuevas normativas, etc.) te resultará muy útil, no sólo para estar informado, sino además para ese instante decisivo en que tengas que elegir una caldera para comprarla. Sobre todo en ese momento ten este artículo cerca, porque te ayudará a seleccionar tu caldera ideal en dependencia de tus necesidades reales.
Primero lo primero: ¿Qué es una caldera?
Para comprender mejor cuáles son los tipos de calderas, primero definamos qué es una caldera. Una caldera es una máquina capaz de, mediante el consumo de algún combustible, calentar agua para generar vapor y usarlo para diversos fines. Las calderas a que nos referimos en el presente artículo son las de calefacción.
La calefacción se puede generar de muchas maneras, sin embargo la caldera sigue siendo una de las formas de calefacción y agua caliente más utilizadas en el sector doméstico. Antaño las calderas no eran tan seguras ni tan eficientes o bellas.
Pero con el paso del tiempo las calderas se han perfeccionado hasta el punto de convertirse en una combinación de eficiencia de combustible con casi cero residuos, funcionamiento silencioso y confortable, diseño compacto adaptable a cualquier espacio, sin dejar a un lado la elegancia de los diseños, que en muchos casos combinan muy bien con la decoración interior de la casa.
Distintos criterios para clasificar los tipos de calderas
A lo largo de la historia han existido muchos tipos de calderas, incluidas las célebres calderas de locomotora. Hoy en día las que más se utilizan son: las calderas generadoras de energía en las centrales termoeléctricas, las calderas pirotubulares, las calderas de cocina industrial, las calderas del área de la salud, las calderas para calentar fluidos en el sector petrolífero, y las calderas de calefacción y ACS (agua caliente sanitaria).
En este acápite vamos a ofrecer diversas maneras de clasificar las calderas de calefacción y ACS, que son las que se especializan en generar agua caliente para aumentar la temperatura de la casa cuando hay frío, y para servirla directamente al ser humano con propósitos de confort.
PREGUNTA CLAVE 1: ¿Cuáles son los tipos de calderas? Las calderas se clasifican desde varios puntos de vista. Según su ámbito de uso pueden catalogarse en domésticas, comerciales o industriales. Según su función se clasifican en calderas de sólo calefacción o calderas mixtas (calefacción + agua caliente). Según su lugar de emplazamiento se clasifican en calderas murales (de muro o de pared), calderas de pie (o de suelo), y calderas de interiores o de exteriores. Según el combustible que usan pueden catalogarse como de gas (natural o GLP), de gasoil, eléctricas, de biomasa, solares, de carbón o de aceite. Y según su tecnología se clasifican en atmosféricas o estancas (condensación, bajo NOx y modulantes).
Veamos con más detalle las principales clasificaciones para los distintos tipos de calderas para calefacción y ACS.
Tipos de calderas según su ámbito de uso
Desde el punto de vista del ámbito o sector en que se utilizan, los tipos de calderas son:
- Caldera doméstica: Es aquella que se utiliza en el sector residencial, para personas y familias. La caldera doméstica puede ser individual o colectiva. Normalmente funciona con presiones entre 1 y 2 bares, y aunque en algunos casos es capaz de calentar el agua hasta unos 90 °C, se recomienda mantenerla muy por debajo de la temperatura de ebullición del agua (100 °C). Los principales tipos de calderas domésticas son las calderas murales mixtas de calefacción + ACS que funcionan con gas, gasoil, eléctricas o solares. Pero esto lo iremos viendo con detalle.
- Caldera comercial: Ni tan pequeña como la doméstica ni tan grande como la industrial, y con un nivel de rendimiento intermedio. Puede ser la caldera de un centro de trabajo, de un espacio público de gastronomía o servicios, etc.
- Caldera industrial: Como su nombre indica, es la caldera que se utiliza en el sector de la industria, por lo que necesita tener mucho mayores prestaciones, mayor resistencia de materiales, mayor tamaño, y sistemas de seguridad mucho más sofisticados. Una caldera industrial es capaz de trabajar con presiones entre 30 y 350 bares, y generar temperaturas entre 300 y 600 °C en el agua.
Estas categorías son a veces relativas. Puede ser que en un espacio comercial pequeño se pueda utilizar una caldera doméstica de tamaño familiar, y en cambio puede ser que un aparato de calefacción central de un edificio sea tan grande como el de un espacio comercial grande.
PREGUNTA CLAVE 2: ¿Qué tipos de calderas industriales existen? En sentido amplio, los tipos de calderas industriales que existen se agrupan en dos grandes categorías: las calderas pirotubulares (hasta 30 bares y hasta 300 °C) y las calderas acuotubulares (hasta 350 bares y hasta 600 °C). Ya dentro de estas dos categorías se incluyen más tipos de calderas industriales con diversos usos, como son: calderas generadoras de vapor, calderas de vaporización instantánea, calderas con hogar invertido o doble, calderas de vapor de varios pasos, calderas de vapor de agua sobrecalentada, entre otras.
Tipos de calderas según sus funciones
Según las funciones que realizan, los tipos de calderas se clasifican en:
- Calderas de sólo calefacción: Como su nombre indica, sólo generan calefacción. Lo hacen calentando el agua y usándola como termoportador o caloportador, enviándola hasta los radiadores de calefacción, en los cuales el calor del agua se disipa y aumenta la temperatura del espacio. Luego el agua retorna a la caldera para ser calentada otra vez, cerrar el ciclo y comenzarlo nuevamente.
- Calderas mixtas: También llamadas calderas combinadas (o combi). Son capaces de generar, además de la calefacción, agua caliente sanitaria (ACS). Normalmente el circuito de calefacción y el de ACS están separados. El circuito de calefacción llega hasta los radiadores, y el de ACS llega hasta los grifos de agua caliente de la casa. Las calderas mixtas implican ahorro de combustible, de dinero y de espacio en la casa, gracias a que utilizan el mismo equipo y el mismo combustible para ambas funciones.
PREGUNTA CLAVE 3: ¿Qué es una caldera para agua caliente? Es aquella caldera que, además de generar calefacción, suministra agua caliente sanitaria a través de los grifos de agua caliente de la casa. No existen calderas para sólo agua caliente, sino calderas combinadas o mixtas de calefacción + ACS. En caso de que el equipo sólo genere ACS, no se llama caldera sino calentador. Hay diversos tipos de calentador: calentador de depósito, calentador de paso, calentador instantáneo, calentador eléctrico, calentador solar, etc.
Tipos de calderas según el combustible que utilizan
Las calderas pueden funcionar con diversos tipos de combustible, tanto combustibles tradicionales como de nuevo tipo. Son muy versátiles y se adaptan perfectamente a combustibles limpios y renovables. Desde el punto de vista del combustible que usan, los tipos de calderas pueden ser:
- Calderas de gas: Utilizan el gas como combustible. Siguen siendo de las más usadas, gracias a que tienen un funcionamiento silencioso y no producen residuos de combustión. Los tipos de calderas de gas son: las de gas natural (GN) y las de Gas Licuado del Petróleo (GLP). El gas natural requiere una instalación especial que puede ser algo costosa, pero merece la pena. El GLP puede ser butano o propano. Su llama es muy azul.
- Calderas de gasoil: Utilizan gasoil o gasóleo. Tienen las desventajas de funcionar de modo menos silencioso y de producir residuos de combustión. Sin embargo tienen las ventajas de no requerir demasiado mantenimiento, y de permitir contar con grandes reservas de combustible en casa si fuera necesario, sin depender de un abastecimiento que puede ser lejano o no estar disponible todo el tiempo. Los tipos de calderas de gasoil varían según su tecnología. Tal como las calderas para otros tipos de combustible, pueden ser calderas atmosféricas, estancas o de condensación.
- Calderas eléctricas: Son las calderas que sustituyen el uso de combustibles por el calentamiento mediante resistencias eléctricas. Este tipo de calderas no se recomiendan para lugares donde hay alta demanda de agua caliente (familias numerosas, por ejemplo), debido a que con ese tipo de uso intensivo suelen gastar demasiada energía. Así que se recomienda su uso en familias reducidas, matrimonios sin hijos, personas solas, etc. Fuera del exceso de consumo de energía, tienen ventajas como la ausencia de combustión y de gases residuales de combustión, así como la reunión del gasto de energía doméstica en una cuenta única.
- Calderas de biomasa: Una caldera de biomasa es aquella cuyo combustible es uno de los llamados biocombustibles procedentes de materias naturales (cáscaras, huesos de frutas, desechos forestales, granos, serrín, etc.) o materias naturales transformadas (comprimidas en formato de pellets). Su quemador es capaz de producir llama y generar calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) a partir de este tipo de combustibles, por lo que el diseño de la caldera será significativamente distinto del de otras. En general se consideran equipos de calefacción ecológica.
- Calderas solares: Son las que utilizan los distintos tipos de radiación solar para calentar el agua para calefacción o ACS. Se consideran equipos ecológicos. Pueden usarse en solitario o combinadas con otros tipos de calderas (en este caso se llaman calderas solares híbridas), para solucionar la dificultada tradicional de quedarse sin fuente de energía cuando no hay sol. No obstante, esta dificultad está empezando a quedar atrás gracias a nuevas tecnologías que aprovechan la radiación ultravioleta del sol, de modo que la caldera solar pueda funcionar incluso cuando no hay sol o hay nubosidad.
- Calderas con otras fuentes de energía: Hay calderas menos frecuentes, que utilizan otras fuentes de energía, tales como las calderas de carbón y las de aceite.
Tipos de calderas según la tecnología que usan
La tecnología con la que funciona una caldera ha cambiado mucho con el paso del tiempo. Son precisamente las mejoras tecnológicas las que han determinado que las calderas, luego de haberse reducido su uso tradicional por las personas, hayan vuelto a ser altamente utilizadas para calefacción y ACS.
El tipo de tecnología que usa una caldera la determina en gran medida desde puntos de vista como el diseño, la eficiencia de combustible y su nivel de respeto al medio ambiente. De hecho algunos tipos de tecnología de caldera se han vuelto obsoletos, por no cumplir con los altos estándares de la actualidad.
Según la tecnología que utilicen, los tipos de calderas pueden ser:
- Calderas atmosféricas: Su cámara de combustión es abierta, y toman el aire para la combustión del mismo espacio donde estén emplazada. Son las calderas con tecnologías más tradicionales, menos eficientes con el combustible, más contaminantes del medio ambiente y menos seguras dentro de la casa. Por lo tanto, su fabricación ha quedado prohibida desde 2013, y recientemente se ha prohibido su utilización para nuevas instalaciones. Así lo estipulan las nuevas normativas europeas (ErP – ELD) y españolas (R.I.T.E.).
- Calderas estancas: También llamadas calderas de tiro forzado. Su tecnología es más reciente y segura. Actualmente se considera que una caldera segura y amistosa con el medio ambiente debe ser como mínimo una caldera estanca. Una caldera estanca es aquella cuya cámara de combustión está herméticamente cerrada, lo que significa que toma el aire para la combustión mediante una instalación que lo trae desde afuera del espacio donde esté instalada, y asimismo expulsa los humos residuales de la combustión directamente hacia afuera de la casa, todo esto forzado mediante ventiladores auxiliares. Esto con frecuencia se realiza mediante salidas de humo coaxiales, que a través de un mismo tubo con doble canal concéntrico absorben el aire de la combustión y expulsan los humos residuales de la misma. (Detalles sobre la salida de humo coaxial en este artículo nuestro.)
A su vez las calderas estancas se subdividen en otros tipos de calderas que, si bien se basan en la tecnología estanca, superan a las calderas estancas desde muchos puntos de vista, como la eficiencia de combustible y la reducción de emisiones contaminantes:
- Calderas de condensación: La caldera de condensación es básicamente una caldera estanca capaz de reutilizar el calor latente en los humos residuales de la combustión. Su tecnología se basa en no expulsar inmediatamente los humos de la combustión, sino en condensarlos y reabsorber su calor. De este modo garantiza un aprovechamiento del combustible por encima del 100% (hasta 110% a veces), lo que trae como consecuencia una reducción al mínimo de los gases contaminantes y de la temperatura del humo expulsado.
- Calderas de bajo NOx: Son las calderas estancas enfocadas en la reducción de emisiones contaminantes de óxidos de nitrógeno (NOx), que son de las más peligrosas para el medio ambiente, y resultan de la quema de combustibles fósiles a altas temperaturas. Esta reducción de emisiones NOx se basa en la tecnología de refrigeración en el quemador. Las calderas de condensación también son de bajo NOx.
- Calderas modulantes: Son calderas estancas que alcanzan altos grados de eficiencia y precisión gracias a que reducen o aumentan continuamente su potencia y funcionamiento en dependencia de las necesidades reales del espacio que estén calentando y de la temperatura ambiental.
PREGUNTA CLAVE 4: Finalmente, como conclusión del presente artículo, nos hacemos esta pregunta. ¿Cuál es el mejor tipo de caldera? Hasta hace algunos años era una pregunta difícil de responder, y había que elegir más bien un criterio y preguntar: ¿Cuál es el mejor tipo de caldera desde “tal” o “cual” punto de vista? Pero hoy el tema ecológico y el cambio climático han adquirido una relevancia tan grande, que sin duda alguna ese criterio se ha vuelto el eje en el momento de definir cuál es el mejor tipo de caldera.
El mejor tipo de caldera es aquella que logra una mayor eficiencia de combustible, es decir, la que logre producir la mayor cantidad de energía calorífica usando la menor cantidad de combustible, o lo que es igual: emitiendo la menor cantidad de gases contaminantes. Desde esta óptica de eficiencia de combustible, el premio a la mejor caldera se lo lleva la caldera de condensación, porque es capaz de lograr una eficiencia de combustible tan extraordinaria como un 110% de aprovechamiento, gracias a su tecnología de reciclado y condensado de humos.
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