Caldera (calefacción)

Se llama caldera a un recipiente que sirve para calentar agua.

En los sistemas de calefacción, la caldera es el artefacto en el que se calienta agua, por medio de un combustible, que luego se distribuirá por los emisores mediante una red de tuberías.

Descripción

Básicamente, una caldera consta de un hogar, donde se produce la combustión y un intercambiador de calor, donde el agua se calienta. Además tiene que tener un sistema de evacuar los gases procedentes de la combustión.

El agua puede calentarse a diferentes temperaturas. En las calderas normales no se suelen sobrepasar los 90ºC, por debajo del punto de ebullición del agua a presión atmosférica. En calderas más grandes, para dar servicio a barriadas, se llega hasta los 140ºC, manteniendo la presión alta en las conducciones para que no llegue a evaporarse (agua sobrecalentada). Existen también calderas de vapor, en las que el agua se lleva a la evaporación y se distribuye el vapor a los elementos terminales, pero en Europa está bastante en desuso, porque la temperatura superficial de éstos resulta ser muy alta y entraña peligro de quemaduras. Existen también calderas en que el agua se calienta a temperaturas inferiores a 70ºC y que consiguen elevados rendimientos (caldera de condensación).

Los combustibles empleados pueden ser sólidos (leña, carbón), líquidos (fuelóleo, gasóleo) o gaseosos (gases licuados de petróleo ó GLP, gas natural), lo que determina la forma de las calderas.

Tipos de calderas

Las calderas pueden dividirse:

• según el combustible: para combustibles sólidos y para combustibles fluidos.
• según el modo de combustión: De hogar en sobrepresión (con quemador con soplante, para combustibles fluidos) y de hogar en depresión, en el que el aire de combustión lo aporta el tiro de la chimenea (combustión de sólidos en general y calderas atmosféricas de gas).

Funcionamiento

Caldera de combustibles fluidos

El combustible se prepara y quema en un quemador, en el que se mezcla el combustible con la cantidad precisa de aire y se impulsa dentro del hogar mediante un ventilador, donde combuste. Cuando el combustible es líquido (gasóleo) es necesario pulverizarlo para conseguir la mezcla.

Además hay calderas específicas para gases combustibles que tienen quemador atmosférico. El gas se deja salir por unos inyectores de modo que, por efecto Venturi, aspira aire y se mezcla con él en la proporción adecuada y se quema en unos quemadores adecuados, subdividido en pequeñas llamas, dentro de un intercambiador adecuado. Las más conocidas de estas calderas son las llamadas murales, aunque también existen en tamaños grandes.

La regulación de la potencia, en los dos tipos, se hace mediante la regulación del tamaño de la llama (quemadores modulantes) o mediante paradas y arranques del quemador.

Caldera de combustible sólido

En las de combustibles sólidos, el hogar consta de dos compartimentos superpuestos. En el superior, brasero, se coloca el combustible sobre una parrilla. El inferior, cenicero, recibe las cenizas del combustible. Por la puerta de éste entra el aire necesario para la combustión y los humos se extraen por un conducto (humero o chimenea) vertical, por tiro térmico. El propio tiro térmico es que crea en el hogar una falta de presión que aspira el aire de la combustión. La regulación de la potencia se hace abriendo o cerrando la entrada del aire.

Accesorios

Además deben disponer de accesorios tales como:

• quemadores
• vaso de expansión
• manómetros
• termómetros (sondas de temperatura)
• líneas de seguridad
• válvula de seguridad
• llaves de paso y regulación

Los accesorios más comunes son los que siguen:

• Accesorios de Observación destinados a observar la operación de la caldera:
  • tubos de nivel
  • grifos de prueba
  • manómetros
  • termómetros
  • analizadores de gases

• Accesorios de Seguridad, destinados a evitar una excesiva presión de generación del vapor en la caldera:
  • de palanca y contrapeso
  • de peso directo
  • de resorte
  • tapón fusible
  • sistemas de alarma

• Accesorios de alimentación de agua:
  • bomba de alimentación de agua
  • inyector de agua

• Accesorios de alimentación de combustible:
  • quemadores para combustibles líquidos y gaseosos
  • quemadores mecánicos para combustibles sólidos
  • elementos manuales

• Accesorios de limpieza:
  • registros o tapas de limpieza
  • válvulas de punga
  • estaque de retención de pungas
  • escabiadores
  • deshollinadores