¿Qué es una caldera, cómo funciona y qué tipos existen?
La caldera es un equipo que produce calor mediante la quema de combustible y lo transmite al agua de los sistemas de calefacción y agua caliente. Las más comunes son las de gas natural, pero existen numerosos tipos de calderas.
¿Qué es una caldera?
Una caldera es un equipo que genera calor mediante la quema de un combustible, como gas natural, gasoi o gas propano, o por acción de una resistencia eléctrica. Al conectarlas a los sistemas de calefacción y agua caliente de una vivienda o local, el calor que generan calienta las tuberías que llevan el agua hasta grifos, radiadores y suelo radiante.
Se trata del elemento central de la mayoría de los sistemas de calefacción, pues se encarga de producir calor y repartirlo por las diferentes estancias en función de las necesidades del usuario.
A la hora de elegir has de tener en cuenta que existen diferentes tipos de calderas en función de la energía con la que trabajan, la tecnología que usan, el modo de instalación de la caldera y el suministro que proporcionan. Las más comunes son las calderas de gas.
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Cómo funciona una caldera de gas natural
Estos son los pasos del funcionamiento de una caldera de gas estanca por condensación (las más extendidas):
- El termostato detecta que la temperatura es más baja que la requerida por el usuario y activa el sistema de calefacción.
- El gas entra en la caldera por la tubería hasta una parte llamada "cámara premezcla". A su vez, el oxígeno entra por otro tubo procedente del exterior, llegando al mismo lugar. Entonces se produce una mezcla de oxígeno y gas.
- Gracias al ventilador, la mezcla de oxígeno y gas asciende hasta el quemador, que se diferencia de los quemadores antiguos porque este tiene forma circular.
- La bujía produce una chispa para que se encienda el quemador.
- Las tuberías de agua están enrolladas en forma de bobina alrededor del quemador. Estas se calientan por acción de las llamas, pero también lo hacen mediante el calor del humo que recorre toda la cámara. Así se aprovecha el calor latente contenido en el humo.
- Una vez el humo ha cedido su calor es expulsado al exterior por la salida de humos.
- El reaprovechamiento del humo genera condensados en forma de agua, que descienden por la tubería hasta un desagüe.
- Si el flusostato detecta que el usuario necesita agua caliente, la válvula de 3 vías corta el circuito de calefacción y abre el de agua caliente sanitaria. Siempre tiene prioridad el circuito de ACS.
Partes de una caldera de gas
- Tubo de admisión de aire: es concéntrico al al tubo de evacuación y se encuentra en su interior. Por este tubo entra el aire necesario para la combustión.
- Tubería de gas: por esta llega el gas hasta la cámara premezcla.
- Cámara premezcla: parte donde se mezclan gas y aire.
- Ventilador: hace que la mezcla suba a la cámara de combustión.
- Presostato: elemento de seguridad que detecta el funcionamiento del ventilador mediante la diferencia de presión que se genera en la cámara estanca y en el conducto de evacuación.
- Cámara de combustión: espacio cerrado donde se realiza la combustión sin que tenga contacto con la atmósfera de la estancia donde está situada la caldera de gas.
- Quemador: cilindro que expulsa las llamas.
- Bujía: dispositivo que genera la chispa necesaria para la combustión.
- Tubo de evacuación de humos: sirve para expulsar los humos creados en la combustión.
- Desagüe de condensados: se utiliza para deshacerse del agua generada por la condensación.
- Intercambiador de placas: conjuntos placas comprimidas por las que pasan las tuberías y que hacen que una tubería ceda el calor a otra.
- Bomba: hace que el agua circule de forma continua por el sistema de calefacción.
- Termostato, o sensor de temperatura.
- Válvula de 3 vías: deriva el flujo de agua a la calefacción o al ACS, siempre dando prioridad a la demanda de agua caliente.
- Válvula de seguridad: si el agua para calefacción supera un número de bares de presión, la válvula se abre para expulsar el agua y liberar la presión.
- Vaso de expansión: absorbe el exceso de presión de agua haciendo que el circuito siempre tenga una presión estable.
- Flusostato: dispositivo encargado de detectar que se está demandando agua caliente.
Tipos de calderas de gas
Existen distintos tipos de calderas de gas para los diferentes combustibles gaseosos, con funcionalidades y tecnología muy diferentes. Es importante elegir el modelo más adecuado a nuestras necesidades, ya que la calefacción es el uso energético que más repercute en las facturas y, por tanto, con lo que más podemos ahorrar. Así, podemos encontrar los siguientes tipos de calderas de gas:
- Calderas de gas según la tecnología
- Calderas atmosféricas.
- Calderas estancas.
- Calderas de bajo NOx.
- Calderas de condensación.
- Calderas de gas según el tipo de gas
- Calderas de gas natural.
- Calderas de propano.
- Calderas de gas según el suministro
- Calderas mixtas.
Calderas atmosféricas
Utilizan el oxígeno presente en la estancia para quemar el gas. Son las más antiguas y peligrosas, por eso desde 2010 está prohibida la instalación de estas calderas por la escasa seguridad para el usuario, sobre todo cuando están colocadas en habitaciones en las que se pasa mucho tiempo, como un salón o un dormitorio.
Calderas estancas
A diferencia de las anteriores, las calderas estancas disponen de una cámara herméticamente sellada donde se realiza la combustión, recogiendo el oxígeno necesario gracias a que dentro del tubo de evacuación de humos hay otro tubo por donde entra el aire. Para recoger el aire del exterior necesitan un ventilador. Son mucho más seguras que las calderas de gas atmosféricas.
Calderas de bajo NOx
Se trata de calderas de gas estancas cuya característica principal es que utilizan tecnología más avanzada para reducir las emisiones de dióxido de nitrógeno, tal y como exige la normativa europea.
Desde 2018 solo pueden instalarse calderas de bajo NOx de clase 6, pues son las únicas que emiten 56 mg/kWh o menos. Su eficiencia se encuentra entre el 80 y el 90%.
Calderas de condensación
Este tipo de caldera se caracteriza por aprovechar el calor residual de los humos para precalentar el agua de entrada. De este modo consume entre un 20% y un 30% menos que otros tipos de calderas y, además, expulsan el vapor a una temperatura mucho más baja, pues antes de salir el humo cede parte del calor a las tuberías.
Al aprovechar el calor de los humos, parte del vapor de agua se condensa por lo que en la parte inferior de la caldera hay una recogida de condensados para llevarlo a un desagüe. Estas calderas de gas siempre están construidas en su interior con acero inoxidable o aluminio.
Su tecnología es la más eficiente, pues alcanzan un rendimiento del 109%, es decir, producen 1,09 kW por cada kW de combustible que consumen.
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Calderas de gas natural
El gas natural es uno de los combustibles más económicos, lo que se traduce en un importante ahorro para el consumidor.
Además, el gas natural se diferencia del resto de gases por ser un suministro continuo, que llega a los puntos de suministro por medio de una red de canalización. Esto resulta muy cómodo ya que no hay que estar pendiente de rellenar un depósito o de comprar bombona.
Calderas de propano
El propano es un gas licuado del petróleo que puede comercializarse en bombonas, a granel o por canalización. Mientras que las bombonas no son aptas para calefacción, los suministros a granel y canalizados se caracterizan por salir de depósitos de gran tamaño que pueden abastecer sin problema una caldera de gas.
Este gas destaca por tener un altísimo poder calorífico y por llegar a las zonas donde la red de gas natural no está disponible.
Calderas mixtas
Las calderas mixtas se caracterizan por calentar tanto el agua que va al circuito de calefacción como el que abastece el sistema de grifos de la vivienda. Es decir, son calderas de calefacción y agua caliente. Son las más comunes y lo contrario sería una caldera solo para calefacción.
Existen dos tipos de calderas mixtas:
- Las calderas con microacumulación, que incluyen un depósito que almacena agua caliente para que esté disponible en el momento en que se abre y no haya que esperar a que el agua salga caliente, con el consiguiente despilfarro que eso supone.
- Las calderas instantáneas, que no disponen de depósito y empiezan a calentar el agua cuando el usuario abre el grifo.
Clasificación de calderas según la energía
Calderas de gas
Son las más extendidas, dado que el gas natural llega a casi todo el país gracias a la red de canalizado.
Entre sus ventajas destaca:
- Su alta eficiencia, que se sitúa entre el 90 y el 109%.
- Su precio económico: una caldera de gas puede llegar a costar hasta 4 veces menos que una de biomasa.
- Su comodidad, pues no es necesario cargar sacos de combustible.
- Su larga vida útil, pues duran entre 15 y 25 años.
Calderas de gasoil
Las calderas de gasoil funcionan quemando gasóleo de tipo C, un combustibel bastante caro y contaminante que suele utilizarse en áreas donde no llega el gas natural
Su instalación es compleja, por dos motivos: su elevado peso hace que un técnico no pueda montarla sin ayuda y, además, deben instalarse junto a un depósito de gran tamaño donde almacenar el gasóleo.
Calderas de biomasa
Las calderas de biomasa destacan por ser emisores de calor que funcionan mediante la quema de desechos orgánicos como huesos de aceituna, cáscaras de frutos secos, pellets o leña.
Se trata de equipos muy respetuosos con el medioambiente. Sin embargo, al necesitar un depósito para almacenar los pellets ocupan mucho espacio y, además, es necesario reponer el combustible, que se vende en sacos o en palés.
Calderas de pellets
Este tipo de calderas de biomasa es muy común en viviendas unifamiliares, especialmente en zonas rurales. Su rendimiento es muy alto, debido a que el pellet genera mucho calor al quemarse, y el precio del combustible es bajo. Sin embargo, el precio de los equipos es mucho mayor que el de las calderas de gas.
Calderas eléctricas
Las calderas eléctricas funcionan transformando la electricidad en calor y transmitiéndolo a las tuberías por las que circula el agua del sistema de calefacción.
Son útiles para aquellas zonas en las que no llega el gas natural o para viviendas con muy poco consumo de calefacción, pero no merecen la pena en domicilios con un consumo alto, pues la electricidad es una energía bastante cara.