Las calderas de biomasa funcionan de forma similar a cualquier otro tipo de caldera. Su singularidad radica en el tipo de combustible que emplea, es decir, que está preparada para la combustión de biomasa.
Al igual que otro tipo de calderas convencionales, el calor generado durante la combustión se transmite a un intercambiador de calor mediante un circuito de agua caliente. El intercambiador a su vez transmite el calor al agua caliente sanitaria comúnmente denominada ACS.
La alimentación de las calderas de biomasa se realizan mediante un contenedor dónde es almacenado el biocombustible. Desde este contenedor sale un tornillo sin fin que conduce la biomasa al interior de la caldera donde sucederá la combustión y la generación de energía térmica.
El residuo de la combustión son las cenizas. Las cenizas se acumulan en la parte inferior denominada cenicero. Este debe vaciarse y limpiarse varias veces al año dependiendo de su uso.
¿Cuáles son los tipos de caldera de biomasa?
Los tipos de calderas de biomasa que podemos encontrar en el mercado se pueden clasificar dependiendo del tipo de combustible o dependiendo de la tecnología.
Calderas de biomasa según el tipo de combustible
Atendiendo al tipo de combustible que se va a emplear en la caldera de biomasa tenemos:
✴ Calderas de biomasa policombustibles: son calderas de potencia medio o alto. Este tipo de caldera admite varios tipos de biocombustible como por ejemplo pellet y astillas.<
✴ Caldera de pellet: son calderas de potencia baja y media. Están diseñadas para la combustión de pellet. Son compactas, pequeñas y muy eficientes.
Calderas de biomasa según su tecnología
Actualmente podemos clasificarlas en cuatro grupos:
✴ Caldera estándar de biomasa: alcanzan rendimientos de un 92%. Se diseñan para un biocombustible determinado como leña, astillas, o pellets. Disponen de sistemas automáticos de alimentación de biomasa, de limpieza del intercambiador y de extracción de cenizas.
✴ Calderas adaptadas a biomasa: presentan rendimientos inferiores normalmente entre el 75 y el 85%. Se trata de calderas antiguas preparadas para otros combustibles como carbón o gasóleo que son modificadas para emplear la biomasa de combustible. Su grado de automatización depende de la modificación que se haya realizado.
✴ Calderas de pellet condensación: presentan los mayores rendimientos de hasta un 103%. Emplean el pellet en exclusiva como combustible. Son pequeñas y están completamente automatizadas para lograr el máximo rendimiento.
✴ Calderas mixtas: presentan un rendimiento alto en torno al 92%. Admiten al menos dos tipos de combustible que se pueden emplear de forma alternativa. La alimentación del combustible es automática.
Combustibles de biomasa para calderas
En España existe gran cantidad de biomasa para utilizar en las calderas. Los biocombustibles típicos a emplear son:
✴ Pellets: es el combustible idóneo para instalaciones de bajo consumo y alta eficiencia. Es serrín prensado o en forma de virutas. Su distribución está muy extendida y es fácil de adquirir.
✴ Leña: se carga en la caldera de forma automatizada. Muy empleada en zonas rurales dónde muchos propietarios disponen en su finca de leña.
✴ Astilla: la madera astillada es un combustible idóneo en zonas donde se generen residuos de limpieza de bosques.
Otros biocombustibles ampliamente utilizados en España son el hueso de aceituna y la cáscara de almendras. Estos combustibles se emplean en zonas dónde se generan estos residuos.
Ventajas de instalar una caldera de biomasa industrial
Instalar una caldera de biomasa a nivel particular es una gran solución, pero no hay que olvidar las ventajas de implantarlas a nivel industrial.
Algunas de las grandes ventajas de instalar una caldera de biomasa industrial son:
✔ La biomasa está considerada como una energía renovable por ser respetuosa con el medio ambiente.
✔ Se puede adquirir el combustible mediante proveedores locales lo que reduce la contaminación de los desplazamientos y favorece el trabajo local.
✔ Independencia de los precios de hidrocarburos.
✔ Posibilidad de almacenar el combustible durante largo tiempo para emplearlo cuando sea necesario.
Los elementos de la instalación de una caldera de biomasa
Una instalación de energía de biomasa consta de los siguientes elementos:
✴ Caldera de biomasa: una caldera de biomasa es un equipo mecánico compacto e independiente. Su interior está formado de un sistema de alimentación: conduce el biocombustible desde el silo a la cámara de combustión.
✴ Una cámara de combustión: se alimenta de biocombustible y aire y en el interior se realiza la combustión generando energía térmica.
✴ Un intercambiador: dónde se realiza la transferencia de calor al circuito de agua caliente de la vivienda.
✴ Un sistema de limpieza de la caldera: evita la deposición de cenizas y mantiene la eficiencia del sistema.
✴ Una unidad de control: regula y optimiza el funcionamiento de la caldera de biomasa.
✴ Un silo: el silo es la parte de la instalación dónde se almacena el combustible de biomasa. El silo se diseña en función del biocombustible que va a suministrar a la caldera.
✴ Una chimenea: es el conducto específico para la salida de humos de la cámara de combustión.
✴ Un sistema hidráulico: permite conducir el agua desde el punto donde adquiere el calor hasta su destino. Posteriormente retorna para completar el circuito y repetir el proceso.
Las partes de una caldera de biomasa
Precios de pellets para calderas de biomasa
Los precios medios a consumidor final incluyen el 21% de IVA y un transporte medio de 200 km en formato a granel. Se han solicitado precios de pellet en tres formatos diferentes: sacos de 15 kg, palet de sacos (€/tn) y precio del pellet a granel (€/tn); y se consideran las clases A1 y A2, correspondientes a la norma ISO 17225-2.
Los precios se expresan en €/tn y c€/kWh. Esta última unidad de medida facilita las comparaciones con los costes de combustibles fósiles como el gasóleo o el gas natural. Para calcular el coste por contenido energético se suele considerar un poder calorífico del pellet de 4100 kcal/kg (4,76 kWh/kg).
Los precios pueden variar de una región a otra, no obstante, os mostramos un listado de precios actualizado a abril 2021. Estos datos están obtenidos de Asociación Española de Valorización de la Biomasa (AVEBIOM).
El precio por tonelada si compramos un palet entero de sacos de pellet es de 280,78 euros, es decir, 5,89 c€/kWh
El precio de los pellets a granel en volquete es de 237,01 euros la Tonelada y 4,97 c€/kWh. Si se suministra en cisterna es ligeramente más caro, y asciende a 258,22 euros la Tonelada y 5,42 c€/kWh
Algo más caro, pero más sencillo de transportar es en bolsas de pellets de 15 Kg. En este caso, el precio medio es 4,34 € por saco y 6,07 c€/kWh.
Los beneficios de la calefacción de biomasa
La calefacción de biomasa porta numerosas ventajas que podemos clasificar en tres categorías: ambiental, económica y social.
Ventajas ambientales de la calefacción de biomasa
El nivel de producción de óxidos de azufre sea muy bajo, porque el contenido de azufre de la biomasa es bajo. Se evitan las peligrosas lluvias ácidas que se derivan de la combustión de carbones y derivados del petróleo.
Disminución de las emisiones de partículas y de contaminantes como NOx, HC y CO.
Tiene un ciclo neutro de CO2, es decir, no contribuye al calentamiento global.
El aprovechamiento de bosques propios para biomasa implica una correcta gestión para aumentar su producción y garantizar el suministro.
Ahorro económico
Ahorro de transporte de combustibles fósiles.
Se recaudan más impuestos locales que se reinvierten en la región (IRPF de los trabajadores locales e IVA de los productos y servicios generados).
Ahorro para el consumidor.
Beneficio social de la calefacción de biomasa
Genera puestos de trabajo en zonas rurales que son las zonas de producción y consumo.
Los cultivos energéticos contribuyen a fijar la población rural.
Disminuye la dependencia energética de otros países.
Se reduce el riesgo de concentración energética en zonas localizadas.
Implica el uso de tecnologías sencillas por lo que el conocimiento es fácil de adquirir, como a través de nuestro curso de biomasa.
Independencia de las variaciones de los precios de los combustibles provenientes del exterior.
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Siempre ha trabajado en ingeniería de aguas y energía en grandes empresas como FCC y ACS. Actualmente, lidera el equipo de TECPA y disfruta con la docencia de contenidos innovadores.
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