Una caldera es un recipiente, o un conjunto de tubos, utilizado para calentar agua u otro fluido. Para calentar el líquido se pueden utilizar diversos combustibles como gasóleo, carbón, biomasa, etc. Lo más habitual son los combustibles fósiles.
Funcionamiento y aplicaciones de una caldera
La caldera es una máquina o aparato está diseñado para calentar agua u otro fluido, normalmente por combustión de un combustible como gas, gasóleo, carbón, biomasa, etc. El fluido caliente o vaporizado sale de la caldera para su uso en diferentes procesos o aplicaciones de calefacción , generación de fuerza motriz a partir del vapor, cocción o limpieza. Los dos tipos de caldera más habituales son:
- Las calderas de vapor.
- Las calderas de calefacción.
Calderas de vapor
Las calderas de vapor generan vapor saturado , generado mediante un proceso de transferencia de calor a presión constante, en el que el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado . Son así un caso particular de intercambiador de calor en el que la temperatura se eleva hasta alcanzar el cambio de fase. Además son recipientes a presión, por lo que están construidas en acero laminado al igual que el recipientes contenedores de gas. Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, las calderas son muy utilizadas en la industria para generarlo para aplicaciones tales como:
- esterilización
- Calentamiento de otros fluidos
- Generar electricidad a través de un ciclo Rankine . Las calderas son partes fundamentales de las centrales termoeléctricas. Normalmente se confunde el concepto de caldera y el de generador de vapor , pero el segundo genera vapor sobrecalentado
Calderas de calefacción
El otro tipo de calderas son las calderas de caleacción.
Las calderas de calefacción, un tipo de calentador de agua, generan agua caliente para ser utilizada en sistemas de calefacción industrial o doméstica, o hacer obtener agua caliente sanitaria.
Combustibles utilizados en las calderas
La fuente de calor para una caldera puede ser cualquiera de diversos combustibles, tales como madera, carbón, petróleo o gas natural. Lo más habituales són los combustibles fósiles.
Las calderas de vapor eléctricas utilizan elementos de calentamiento con sobrecarga o de tipo de inmersión. La fisión nuclear también se utiliza como una fuente de calor para generar vapor, ya sea directamente en el reactor nuclear de agua en ebullición (BWR) o, en la mayoría de los casos, en intercambiadores de calor especializados llamados generadores de vapor o reactores nucleares de agua a presión (PWR). Los generadores de vapor de recuperación de calor (Hrsg) utilizan el calor rechazado de otros procesos como la turbina de gas.