Las calderas de biomasa hasta la fecha actual proporcionan solo calefacción o calefacción + agua caliente sanitaria (ACS) mediante la combustión de desechos orgánicos, siendo los más comunes los pellets, la leña, los huesos de aceituna y la cáscara de algunos frutos secos.
Debido al uso de combustible natural, las calderas de biomasa tienen niveles de contaminación muy bajos, por lo que son muy respetuosas con el medio ambiente.
Las calderas de biomasa suelen satisfacer la demanda de bloques de viviendas y casas unifamiliares, siendo instaladas en los garajes o sótanos ya que necesitan de un gran espacio para almacenar el combustible.
También existen aparatos de biomasa para su uso en el interior de las viviendas, como por ejemplo el salón, que aportan calefacción pero no ACS. Las estufas de biomasa proporcionan calor expulsando aire caliente y, las termoestufas, generan calor conectándose a los radiadores. Las más comunes son las estufas de pellets.
¿Cómo funciona una caldera de biomasa?
Las calderas de biomasa tienen un funcionamiento similar al de cualquier otra caldera: se realiza la quema del combustible y el calor producido se transfiere al agua del circuito mediante un intercambiador de calor. Ese agua llega hasta los radiadores o suelo radiante calentando así la vivienda.
Las calderas de biomasa requieren de un espacio para el almacenamiento del combustible, conocido como silo, que ha de situarse cerca de la caldera. Esta sustrae, mediante un tornillo sinfín o por aspiración, el combustible necesario para la quema según la demanda energética.
Partes de la caldera de biomasa
Cuerpo de la caldera: armazón que contiene todos los elementos.
Cámara de combustión: recibe combustible y oxígeno para generar calor mediante la quema del combustible.
Intercambiador de calor: conjunto de placas metálicas que hacen que el calor de la cámara de combustión pase al circuito hidráulico.
Sistema de control: parte electrónica que sirve para gestionar el funcionamiento de la caldera.
Tornillo sinfín: tubería con un tornillo giratorio que extrae el combustible del silo para llevarlo hasta la caldera.
Silo: almacén donde se guarda el combustible.
Salida de humos: ventilador y conjunto de tuberías que hacen que los humos procedentes de la combustión sean expulsados al exterior.
Depósito de inercia: solo se utiliza en grandes instalaciones. Se suelen utilizar para cubrir grandes variaciones de demanda.
Tipos de calderas de biomasa
Existen diferentes tipos de calderas de biomasa en función del combustible que utilizan, habiendo algunas calderas policombustibles, es decir, que admiten diferentes variedades de biomasa.
Calderas de pellets
Las calderas de biomasa a pellets son las más comunes para potencias bajas y medias, es decir, para viviendas unifamiliares.
El pellet tiene un elevado poder calorífico
Tienen alta eficiencia
Están muy estandarizadas
Calderas de leña
Se emplean bastante en zonas rurales donde los propietarios disponen de leña en sus fincas.
La carga del combustible se realiza de forma manual, por lo que hay que estar muy pendiente.
Calderas de astillas
Es un combustible muy barato que se emplea cuando el consumo energético es alto.
Necesitan más espacio de almacenamiento que las de pellets además de un buen acceso para el suministro.
Necesitan un recogedor especial para sustraer las astillas del silo.
Grado de estandarización medio.
Calderas de huesos de aceituna
Gran cantidad de recurso autóctono en España.
Coste del combustible bajo porque es un subproducto.
La carga de combustible es automática
Tiene un poder energético alto.
Produce más ceniza que el pellet.
El precio de la biomasa es bastante estable, pues no depende de mercados internacionales como sucede con los combustibles fósiles. Dependiendo del tipo de combustible encontramos precios más o menos económicos.
Es importante elegir una caldera de biomasa con la potencia adecuada para mantener en el inmueble la temperatura térmica adecuada, ya que un exceso de kW hace que se consuma más de lo necesario y, una falta de potencia implica que el aparato no va a poder responder ante toda la demanda de energía.
En la elección de la potencia influyen fundamentalmente 3 factores:
Metros cuadrados de la vivienda
Aislamiento térmico
Zona climática
Potencia necesaria para calderas de biomasa (W/m2)
Los vatios de potencia necesarios para calefactar 1 m2 teniendo en cuenta la zona climática y el aislamiento térmico de la vivienda:
| Clima | Buen aislamiento | Mal aislamiento |
| Cálido | 72 | 84 |
| Suave | 75 | 87 |
| Frío | 81 | 93 |
| Muy frío | 90 | 105 |
Así, una vivienda de 70 m2 con un mal aislamiento térmico situada en una zona fría necesita una caldera de biomasa de unos 93 W/m2 * 70 m2 = 6,5 kW.
Instalación de una caldera biomasa.
Una vez sabemos el tipo de caldera de biomasa que queremos y la potencia que va a utilizar hay que proceder con la instalación de la misma. Para ello es necesario tener en cuenta los condiciones de seguridad y de funcionamiento que requiere la caldera:
Características de la sala de calderas
Las calderas de biomasa, al igual que sucede con las calderas de gas, deben cumplir con los requisitos que establece el Reglamento de instalaciones térmicas en edificios (RITE).Cuando se trata de calderas de biomasa de más de 70 kW, deben alojarse en una sala de calderas. Esta sala debe cumplir las siguientes características:
- La altura mínima de la sala ha de ser 2,5 m, dejando un margen de 0,5 m con las tuberías.
- Las tomas de ventilación deben comunicarse con el exterior y no con otra sala cerrada.
Sistemas de almacenamiento y alimentación
Cuando se trata de edificios de nueva construcción, la sala de calderas y el sistema de almacenamiento deben estar en estancias diferentes. En edificios existentes, donde esto no puede llevarse a cabo, debe levantarse una pared divisoria para separar la caldera del almacenamiento, debiendo estar la pared como mínimo a 70 cm de la caldera de biomasa.
Almacenamiento para calderas de biomasa
En edificios nuevos, el almacén destinado al aprovisionamiento de combustible debe tener la capacidad de cubrir al menos la demanda de 2 semanas de consumo funcionando al máximo.
Los sistemas de almacenamiento se dividen en: realizados mediante obra y prefabricados. Los prefabricados son más comunes en instalaciones pequeñas como las de pellets o aceitunas, mientras que las de obra son usuales en grandes calderas de biomasa con astillas. Los almacenamientos de obra pueden tener el suelo inclinado o en horizontal. Se suelen realizar inclinados, pues se recoge mejor el combustible para llevarlo a la caldera. Cuando no hay espacio suficiente se instalan con suelo horizontal.
Dimensionado del Silo
Cuando queremos saber las dimensiones que ha de tener el silo para una caldera de biomasa debemos tener en cuenta los siguientes factores:
– La demanda térmica
– El tipo de combustible de biomasa (cada uno tiene un volumen diferente)
– El espacio del que disponemos
– La capacidad del camión que recarga el silo.
Cuando el espacio existente para el silo es pequeño, recomendamos optimizar el espacio mediante un suelo horizontal con rascador hidráulico en lugar de instalar un suelo inclinado que reduce la capacidad de almacenamiento.
Los silos nuevos deben cumplir uno de estos 3 requisitos en cuanto a capacidad de carga:
-Cubrir una demanda de 2 semanas de consumo máximo (es el mínimo exigido por el RITE)
-Cubrir una temporada de funcionamiento normal, para solo rellenar el silo una vez al año.
-1,5 veces el volumen del camión de suministro. Así, cuando aún tenemos combustible podemos recibir la carga completa del camión y no necesitamos que venga más veces incrementando el coste.
Salida de humos
La salida de humos debe realizarse por la cubierta del edificio y nunca una salida horizontal a fachada como en las calderas de gas. Además, debe contar con un registro en forma de “T” para retirar los residuos y realizar las inspecciones.
El diámetro de los tubos de salida de humos de las calderas de biomasa suele ser superior al de las calderas de gas, ya que debido a la humedad de la biomasa también sale mayor cantidad de vapor de agua de la combustión. La longitud máxima de los tubos debe ser la indicada por el fabricante de la caldera.
¿Cuál es el rendimiento de una caldera de biomasa?
Las calderas de biomasa tienen un rendimiento que se encuentra entre el 75% y el 90%, es decir, de toda la energía que aporta el combustible, la caldera es capaz de aprovechar esos porcentajes. El resto se escapa en forma de humo.
Son bastante menos eficientes que las calderas de condensación de gas, que reaprovechan el calor contenido en el humo consiguiendo un rendimiento de hasta un 109%.
Si bien es cierto que existen calderas de biomasa de condensación, su precio es demasiado alto pues se trata de una tecnología reciente.
¿Calderas de biomasa o de gas natural?
Las calderas de biomasa son una gran alternativa para los lugares donde no llega la red de gas natural. Si la red de gas llega a la zona, puede ser interesante instalar gas natural debido a las siguientes ventajas:
Precio de la caldera
Las calderas de biomasa que disponen de calefacción y ACS ascienden a más de 3.000 € mientras que podemos encontrar calderas de condensación de gas natural por menos de 1.000 €.
Rendimiento
Las calderas de biomasa tienen un rendimiento de un 75% a un 90% en su gama más alta. En cambio, la eficiencia de las calderas de condensación es de hasta el 109% lo que supone un ahorro de combustible.
Espacio
Las calderas de biomasa ocupan un área considerable ya que necesitan almacenar el combustible, mientras que las calderas de gas no ocupan apenas espacio ya que el combustible llega a presión desde la red de distribución.
Comodidad
Tener calefacción por biomasa implica tener que estar pendiente de la cantidad de combustible de la que se dispone y de la necesidad de contactar con el distribuidor para reponer la carga. En cambio, el gas natural es bastante más cómodo en ese sentido, el usuario se olvida del suministro pues es continuo.
Contaminación
Si bien es verdad que el gas natural es el combustible fósil que menos contamina, los pellets tienen una tasa de emisiones inferior a la del gas natural, convirtiéndolos en una fuente de energía muy ecológica.
Y si diseñamos Calderas de Biomasa que con la combustión de materia orgánica vegetal se devolviera CO2 al medio ambiente al quemar: hojas, hierbajos de jardín o de la limpieza de bosques, astillas, pellets,…y si además, obtenemos corriente eléctrica, de la energía térmica que emplearemos para la calefacción y/o agua caliente.
