La guía de la biomasa para tu casa (4)

En nuestra anterior entrega aprendimos a seleccionar el mejor combustible de biomasa para nuestro hogar. Ahora vamos a hablar de la caldera y cuál puede ser la que mejor se ajuste a nuestras necesidades.

La producción térmica para viviendas residenciales se puede realizar mediante diferentes sistemas:

• Estufas: únicamente proporcionan calefacción para una estancia.
• Calderas de baja potencia: utilizadas para viviendas unifamiliares o edificios con tamaño reducido.
• Calderas para bloque o edificio de viviendas: dan lugar a un sistema de calefacción centralizado.
• Chimeneas: El área a calefactar se limita a una sala delimitada. No son los sistemas de calefacción más adecuados ya que sobre el 20% de la energía de la madera quemada se utiliza como radiación. Por tanto, su elección en muchas ocasiones se debe a factores estéticos.
• Cassettes: la potencia oscila entre 5-10 kW, y pese a que se genera mayor calor que en las chimeneas, los rendimientos son inferiores al 40%. Se alimenta con combustible tipo briqueta o leña.
• Centrales térmicas: también denominadas District heating, calientan varios edificios o grupos de viviendas.

Nos vamos a ocupar de las calderas que son diseñadas para la producción térmica en viviendas o comunidades de vecinos.

Las calderas se clasifican según el tipo combustible ó su tecnología.

Calderas según tipo de combustible

• Calderas de pélets: específicas para la utilización de este tipo de biocombustible si el fabricante no garantiza la posibilidad de emplear otro combustible diferente en las especificaciones técnicas. La potencia máxima de este tipo de calderas es de 40 kW y son pequeñas, eficientes y de bajo coste.
• Calderas de biomasa: al contrario que las calderas de pélets, permiten la utilización de cualquier tipología de biocombustible. La potencia varía desde los 25 kW a cientos de kW. El cambio de combustible requiere de un proceso complejo previo de programación, vaciado de silo, recarga y reprogramación.
• Calderas mixtas o multicomponentes: diseñadas para potencias de 200 kW o mayores. Se pueden utilizar dos biocombustibles diferentes y el cambio de uno a otro se realiza de forma más sencilla que en las calderas de biomasa descritas anteriormente.

Calderas según tecnología

• Calderas convencionales adaptadas a la biomasa: se trata de calderas antiguas adaptadas a biomasa a través de un quemador. Los rendimientos son del 75% al 85% y los costes de mantenimiento son económicos.
• Calderas estándar de biomasa: son calderas automáticas, ideadas para la utilización de un biocombustible determinado (pélets, astillas, briquetas, leña) y con un rendimiento medio del 92%. Es posible utilizar un combustible alternativo a la biomasa pero con el inconveniente de que disminuye la eficiencia.
• Calderas mixtas: permiten el uso alternativo de dos biocombustibles siempre y cuando las condiciones económicas y de suministro lo aconsejen. Son calderas automáticas con rendimientos cercanos al 92% pero requieren de almacenamiento y un sistema de alimentación específico para cada caldera. Por tanto, ofrecen versatilidad y altos rendimientos, aunque con costes de inversión superiores a los de otros sistemas.
• Calderas de pélets a condensación: diseñadas para el uso exclusivo de pélets. Estas calderas recuperan el calor latente de condensación contenido en el combustible bajando progresivamente las temperaturas de los gases hasta que se condensa el vapor de agua en el intercambiador. La utilización de este sistema produce un 15% de ahorro de pélet con respecto al sistema estándar.

El primer paso a seguir en la selección de la caldera de biomasa es analizar su rendimiento. En España, según la última modificación del Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) del año 2013, el rendimiento mínimo de las calderas ha de alcanzar el 80%.

Actualmente, las calderas presentes en el mercado español cuentan con rendimientos que superan holgadamente los requerimientos del RITE.

Una vez sobrepasada las posibles limitaciones legales, existen otras consideraciones importantes a tener en cuenta:

1. Calidad y tipo de combustible disponible: conviene limitar la elección de la caldera en función del tipo de combustible disponible en la zona.
2. Nivel de automatización de la caldera: las tareas de mantenimiento se reducen a medida que aumenta la independencia del funcionamiento de las calderas.
3. Rendimiento: considerar siempre la elección de calderas con altos rendimientos y bajas emisiones.
4. Empresa instaladora y mantenedora: que asegure un suministro regular y un correcto funcionamiento de la caldera.
5. Sistemas modulantes: que permitan la regulación de la potencia en función de la demanda existente.
6. Coste de la caldera y subvenciones existentes
7. Potencia: instalar la potencia adecuada en base a la demanda térmica.

Estimación de la potencia de la caldera

La demanda térmica de las viviendas unifamiliares o bloques de viviendas repercute directamente en la inversión y el funcionamiento de la instalación de biomasa térmica. Por tanto, para la elección de la caldera es fundamental conocer la potencia necesaria a instalar.

Existen 2 posibilidades a la hora de estimar la potencia de la caldera:

1. El sistema de biomasa sustituye a uno anterior: se estima que la caldera adecuada es aquella con un nivel de potencia inmediatamente superior a la ya existente.
2. El sistema de biomasa se instala en una residencia o edificio de nueva construcción: la potencia térmica y demanda de calefacción se calcula sin ninguna referencia. Es preciso tener en cuenta la demanda de Agua Caliente Sanitaria (ACS) y los datos de aislamiento de la estructura.

En la siguiente tabla, se especifican las potencias térmicas necesarias estimadas acorde con la UNE-EN-12831, norma que estudia los métodos para el cálculo de la carga térmica de diseño.

Para estimar la potencia de la caldera, se ha considerado un aislamiento medio-alto y dos tipologías de estructuras:

• Vivienda unifamiliar de 2 plantas.
• Dos bloques de viviendas, de cuatro y diez alturas respectivamente sobre la planta baja.

Si los aislamientos no son medio-altos, existen factores de corrección que ajustan la potencia de la caldera a las características de cada edificio:

En el caso de que la caldera proporcione servicio de ACS tanto si es de manera instantánea como de acumulación, se debe considerar un aumento de la potencia térmica necesaria de un 10-20%.

En la próxima entrega hablaremos sobre cómo transportar y almacenar la biomasa.

Podéis acceder a la guía completa en nuestro fondo documental ecointeligente o desde este enlace: Guía para la instalación de biomasa térmica en tu vivienda o comunidad de vecinos de Twenergy.