En el mercado existen diferentes modelos de calderas, algunas disponen de cámaras de combustión de chapa y otras de ladrillo refractario. En este artículo Josep Vergés, responsable Técnico y de Formación de Grupo Nova Energía, analiza las ventajas de los dos tipos para elegir correctamente una caldera de biomasa, aunque antes hay que analizar las necesidades concretas de cada usuario.
La cámara de combustión es toda la zona donde se produce la combustión en una caldera, y en la que se pueden distinguir claramente 3 partes:
La primera es la zona donde el combustible se mezcla con el aire primario y, por medio de una combustión parcial, se gasifica la biomasa, es decir, se transforma en gas combustible. En el caso de las estufas o calderas de eflorescencia (carga desde abajo) equivaldría al crisol, en quemadores sería la parrilla fija y en calderas grandes la parrilla móvil.
La segunda, es la zona donde se puede observar claramente una llama y donde suele entrar el aire secundario.
Y finalmente, la tercera compuesta por el resto de cámara donde no hay llama visible. En esta parte se sigue produciendo combustión, pero la concentración de oxidaciones es baja e invisible a simple vista, aunque es una zona clave para la reducción de CO e inquemados. En algunas cámaras este espacio se encuentra separado y entonces se denomina cámara de postcombustión.
Como norma general, las cámaras de combustión tienen un rango de temperatura de trabajo óptimo situado entre los 600 y 900ºC. Por debajo de esa temperatura los inquemados y CO aumentan de forma muy patente. Y en el caso contrario, por encima de esa temperatura, se disparan los niveles de NOx por oxidación del nitrógeno del aire, y también provocan la necesidad de usar materiales más resistentes y costosos en la construcción de las cámaras.
Materiales de una cámara de combustión
Las distintas partes de la cámara de combustión están típicamente formadas de metales, a las que se les puede añadir o no un recubrimiento de material refractario en función de las necesidades.
Metal
Se trata de chapa o fundición, normalmente procedente de aleaciones de aceros inoxidables varios. Aunque a simple vista las diferentes cámaras de combustión puedan parecer iguales, pueden existir grandes diferencias en las características del metal en las que han sido producidas, pues dependiendo de los otros elementos aleados con el hierro, su comportamiento frente al uso cotidiano puede variar drásticamente.
Cuanta más resistencia a las altas temperaturas y a la oxidación, será más difícil y costosa su mecanización y/o soldado, además de mucho más caro el metal en sí. Esta es una de las razones por las que las calderas de calidad son más caras, aunque a simple vista puedan parecer similares a otras más económicas.
Refractario
Existen distintos tipos de material refractario. Por ejemplo, un refractario que funciona perfectamente con pellet, se puede deshacer usando hueso de aceituna, y otro no tener ningún problema con ambos combustible. Por este motivo, es muy importante su correcta elección.
¿Cámara de combustión de metal o de refractario?
Donde hay que elegir entre una cámara de combustión de metal o de material refractario es en la zona de combustión y postcombustión. Ya que la zona del crisol o parrilla (fija o móvil) siempre es metálica (chapa o fundición).
En el caso de que se queme un material seco con alto poder calorífico, como el pellet o hueso de aceituna seco, en equipos pequeños mejor cámaras de combustión metálicas. En los equipos grandes, se deberá instalar un sistema de recirculación de humos que garantizará una combustión óptima y eficiente en todo momento.
Por el contrario, cuando se queme un material más húmedo (como las astillas), con baja densidad (como la cáscara de almendra) o con bajo poder calorífico (biomasas varias), y una llama de baja temperatura, la mejor opción será el refractario.
Josep Vergés
Responsable Técnico y de Formación de Grupo Nova Energía
Carlos Sánchez Criado
Publicista por la Universidad Complutense. Director comercial de publicaciones técnicas del sector de la energía durante doce años. Director de Energy News Events, S.L. desde 2012 difundiendo información en Energynews.es, movilidadelectrica.com e hidrogeno-verde.es. Y por supuesto, organizando eventos como VEM, la Feria del Vehículo Eléctrico de Madrid.
