calefacción con estufas y calderas de pellets

Anteriormente os hablamos de los pellets y como hacen de la biomasa un recurso energético en auge. En este informe profundizamos en las características técnicas de las estufas y calderas de pellets para que podáis elegir la opción más conveniente para vuestro hogar.

Las estufas y calderas de biomasa son aquellas que utilizan como combustible residuos orgánicos provenientes de fuentes renovables. Los principales residuos usados son los huesos de aceituna, cascaras de nuez o almendra, los desechos de podas y talas o restos de la industria de la madera. Es una fuente de energía inagotable, siempre que se gestione sosteniblemente.

La forma más sencilla y eficaz de consumir biomasa es usarla en forma de pellets. Éstos se obtienen de la compresión de los residuos orgánicos, básicamente de serrines y astillas. Al ser los desechos de otras industrias es un producto sostenible y económicamente accesible. Para su formación no requiere ningún aditivo, ya que se utiliza la propia lignina como aglomerante. El resultado final es un producto de alta densidad y con un gran poder calorífico.

El Poder Calorífico es una característica esencial para un combustible que se emplea para la generación de calor, es la cantidad de calor liberado en la combustión por unidad de masa, se mide en MJ/kg.

En el proceso de la combustión de las calderas es necesario que los gases quemados salgan por el conducto de humos a una cierta temperatura mínima, para generar el tiro térmico necesario. Esta temperatura está por encima de los 100 ºC, por lo que el agua producida no se condensa, perdiéndose el calor de cambio de estado. De estas condiciones surge la definición del poder calorífico inferior, siendo el de los pellets de 18 MJ/kg.

A través de una combustión controlada de los pellets se obtiene energía térmica, principalmente, para calefacción y agua caliente sanitaria. En la combustión se libera, entre otros gases, CO2 captado previamente de la atmósfera por la biomasa, por lo tanto, el balance de emisiones es neutro.

Otras ventajas del uso de la biomasa:

• Contribuye al autoabastecimiento energético.
• Suministro asegurado ya que actualmente existe una red de distribución de alta calidad tanto en servicio como en producto.
• La biomasa es una muy buena alternativa al petróleo, ya que es un recurso renovable que está más uniformemente distribuido sobre la superficie de la Tierra.

La biomasa se puede utilizar en todas las escalas, ya que podemos encontrar desde instalaciones de pequeño tamaño para uso doméstico como estufas, de tamaño mediano como calefacciones centralizadas de comunidades de vecinos, o de gran tamaño como centrales térmicas para obtener electricidad, o suministrar calefacción a un distrito o ciudad.

Dependiendo del tipo de instalación necesitaremos mayor o menor cantidad de combustible. La industria de los pellets se adecúa a estas necesidades con distintos formatos de suministro. El precio del kilo de pellets está entre 0,18 y 0,36 céntimos de euro, dependiendo de formato y del suministrador:

• Sacos: Suelen suministrarse con un peso de 15kg, lo cual es la forma más cómoda para usuarios con pequeño consumo, ya que estos sacos son muy manejables, y cualquier persona puede vaciarlos dentro de la caldera o estufa de pellets.
• BigBags: Esta forma es la más indicada para calderas de pellets que no permiten el suministro con camión cisterna, ya que en un bigbag caben aproximadamente 1000 Kg de pellets, y siempre resulta algo más económico que la compra por sacos.
• Camión cisterna: Es la forma más económica y práctica para grandes consumidores, ya que se suministra directamente el pellet desde el camión cisterna hasta el depósito de la caldera mediante la manguera del camión, de forma que queda todo automatizado y no es necesario manejar manualmente el pellet en ningún momento.

Comparación con otros combustibles

Gracias a la innovación en el sector de la biomasa, se ha conseguido en estufas y calderas de pellets una eficiencia del 70 al 93% Mejorando a las estufas de leña que están en torno al 40%. Por su proceso de compactación el almacenamiento de los pellets requiere menor espacio, con respecto a la leña, astilla y triturados. Si lo comparamos con el gasóleo, los pellets necesitan el doble de espacio de almacenaje. Al ser un combustible 100% natural no produce malos olores como es el caso del gasóleo.

En cuanto a la inversión inicial, la instalación de una caldera de pellets puede llegar al doble que la instalación de una caldera de gasoil. Esto puede ser un condicionante a la hora de decidirnos por una u otra, pero hay que tener en cuenta también la inversión en el combustible. En un año gastaríamos en doble en gasoil, por lo que en 5 años habríamos amortizado la inversión inicial de la instalación de la caldera de pellets y empezaríamos a ahorrar dinero.

Cómo funcionan las estufas y calderas de pellets

El funcionamiento es similar al de una caldera de gas. El quemador de combustible, mediante un tornillo sin fin automático, recoge los pellets del depósito. Si el quemador recibe la señal de arrancar, el transportador vierte los pellets en la boquilla del quemador y los inflama generando una llama horizontal que entra en la caldera. En cuanto los pellets empiezan a arder bien, el quemador se activa a la potencia programada, en la cual se mantiene hasta que el sistema esté calentado. Luego el quemador se apaga y los pellets terminan su combustión en la cámara del quemador o se suprime la combustión completamente. El ciclo se repite de nuevo en caso de necesidad.

El depósito de combustible se suele colocar cerca de la caldera, pudiendo adecuarse su dimensión al espacio disponible (el estándar es de 250, 500 ó 1000 l). A menudo se usa una parte de la sala de calderas como depósito. De manera que si es lo suficientemente grande, puede cubrir el suministro de toda la temporada, haciéndose necesario el relleno sólo una vez al año. Las estufas se recargan manualmente mediante una tolva incorporada en la misma estructura de la estufa.

Para optimizar el funcionamiento de las calderas de biomasa podemos instalar un acumulador, que almacenará el calor de una forma similar a un sistema de energía solar.

Como dato aproximado, calefactar una vivienda completa de unos 180m2, necesitará una caldera con una potencia de unos 20Kw, teniendo en cuenta una proporción de 1Kw para cada 10m2 y que las calderas no siempre funcionan a su mayor potencia. Esto puede requerir unas 3 ó 4 toneladas de pellets. Pero para cada caso se necesita un estudio técnico realizado por un especialista, ya que en el cálculo intervienen varios factores como la temperatura exterior, la calidad de los aislamientos, la orientación, los m2 de fachada de la vivienda, la calidad de las carpinterías...

La ceniza que produce se recoge generalmente de manera automática en un cenicero que dependiendo del tipo de instalación se variara con mayor o menor frecuencia. Estas cenizas son de origen vegetal, pudiéndose aprovechar como abono o suplemento mineral para animales.

Ventajas de las estufas y calderas de biomasa

• Al ser una energía renovable recibe subvenciones del gobierno.
• Para su instalación no necesita modificar su instalación interior de calefacción, siendo compatible con los radiadores o suelo radiante.
• Ocupan poco espacio pudiendo adquirirse estufas pequeñas o portátiles.

Tipos de calderas y estufas

La diferencia básica entre las estufas y las calderas es que las calderas sólo calientan y por ello se conectan a una instalación de radiadores, suelo o muro radiante. En cambio la estufa calienta y emite calor.

Estufas de aire

Tienen una potencia entre 5 y 15kW, y una eficiencia del 70-90%. Calientan el aire directo, por ello se recomienda para espacios diáfanos y también se puede canalizar el aire a otras estancias a una determinada distancia. Su instalación es sencilla y también sus mecanismos, el ajuste de potencia puede ser por pasos o algunas sólo vienen con encendido y apagado. El depósito de pellets viene incorporado en la misma estufa, con una capacidad de unos 15-25 kg. Tened en cuenta que no es suficiente como único sistema generador.

Hidro-Estufa

Su potencia puede ser entre 10 y 30 kW, y su eficiencia del 70-90%. Calientan un circuito de agua que irá a calefacción o a ACS. Son programables y se puede regular su potencia. El depósito de pellets viene incorporado en la misma estufa, con una capacidad de unos 20-60 kg. Requieren un mantenimiento casi diario de limpieza y no es recomendable como único sistema generador.

Calderas (potencias de 10 a 100kW)

Gama Media-Baja

Tienen una eficiencia del 70-90%. Pueden ser manuales o semiautomáticas. Pueden tener encendido, regulación de tiro y limpiador del intercambiador automáticos o manuales, pero todas tienen regulación de aire primario. Normalmente con tolva acoplada para suministrarle los pellets. Para ser una caldera tiene precios asequibles.

Gama Media-Alta

Su eficiencia es del 80-93%. Estas son completamente automáticas en cuanto a encendido, combustión y limpieza. La combustión es regulable. Para el almacenaje de su combustible pueden usarse silos flexibles o de obra. Al igual que la hidro-estufa tiene gestión hidráulica del sistema. Es una opción en la que el usuario se despreocupa gracias a su telegestión y automatismo, pero por un precio más elevado.

Este informe ha sido realizado con la colaboración de diferentes empresas distribuidoras como Ábrego Ingeniería, productoras y distribuidoras de pellets como Biomasa del Altiplano, Wattverd y Tienda Biomasa y fabricantes de estufas y calderas a como Carsan Biocombustibles. Para más información podéis consultar sus catálogos de productos y recibir asesoría para la instalación de vuestro sistema de generación de calor y agua caliente.

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