Las calderas son mucho más de lo que ves por fuera, en su interior incluyen una cantidad de elementos que permiten su funcionamiento. En este post veremos cada uno de esos elementos y su funcionamiento. Es oportuno destacar que dependiendo del tipo de caldera que elijas pueden incluir otros elementos adicionales.
Las calderas que utilizan combustible gaseoso o líquido son las que menos componentes tienen en su interior, mientras que las calderas que usan combustibles sólidos son las que más cantidad de elementos internos incluyen.
Elementos de una caldera
Quemador
El quemador es un elemento de las calderas de combustibles líquidos o gaseosos, que pueden ser gas natural, propano o butano o gasoil.
Cámara de combustión o fógon
Es la parte de la caldera en el que se lleva a cabo la combustión. Se clasifican de acuerdo a su ubicación en exteriores o interiores. De acuerdo al tipo de combustible en hogares para combustibles gaseosos y para combustibles líquidos; y de acuerdo a su tipo de construcción en lisos o corrugados.
Puerta
Está constituida por una pieza de metal, con bisagras, usualmente revestida con doble pared o ladrillo refractario. Este elemento solo lo incluyen las calderas que se alimentan de combustibles sólidos como carbón, leña o pellet y da paso al lugar donde se colocan los combustibles sólidos.
Emparrillado
El emparrillado está presente en las calderas que utilizan combustibles sólidos. Está constituido por piezas de metal de buena calidad y gran durabilidad, dispuesto a manera de rejillas, que permiten el paso del aire necesario para realizar la combustión de los combustibles sólidos. Es requisito primordial del enrejillado que permita el paso del aire de manera continua, que facilite el paso de las cenizas hasta el cenicero, que sea de fácil limpieza y que impida la acumulación de la escoria.
Algunos modelos permiten el tránsito de agua que evita el recalentamiento de las mismas. Las parillas pueden ser fijas, estacionarias, móviles o rotativas y pueden estar presente de manera horizontal, inclinada o escalonadas.
Cenicero
Solo las calderas que utilizan combustible sólido incluyen un recipiente denominado cenicero, que como su nombre lo indica recoge las cenizas. Los ceniceros deben limpiarse periódicamente para permitir el paso del aire que necesita el proceso de combustión. En algunos modelos el cenicero está constituido por un depósito de agua. Este elemento incluye una “puerta” que es lo que permite la extracción del cenicero para su limpieza. Asimismo, sirve para regular la entrada de aire al interior de la caldera. Es recomendable mantener la puerta del cenicero cerrado en el momento de realizar la limpieza o la carga de combustible.
Altar
Este elemento no es más que un muro de ladrillo refractario, que sobrepasa unos 30 cm a la parrilla, ubicado en el extremo contrario a la puerta del hogar, cuya función es impedir que al cargar combustible o atizar el fuego, partículas de escoria o del combustible sólido salgan al exterior. También se constituye en el cierre interno del cenicero. Asimismo favorece una distribución uniforme del aire de la combustión y evita la salida de gases calientes, permitiendo una combustión completa.
Mampostería
Es la construcción realizada con ladrillos comunes o refractarios que cubre la caldera para evitar la pérdida del calor hacía el exterior. También es el elemento encargado de canalizar los gases y humos en su recorrido. Con frecuencia, se dejan espacios huecos entre sus paredes, para evitar el paso del calor al exterior. Algunos modelos de calderas, utilizan lana de vidrio y planchas metálicas. En los modelos más recientes de calderas que utilizan combustible sólido se ha eliminado este elemento y se ha sustituido por aislamientos térmicos en las cajas de humo y en el cuerpo de la caldera.
Conductos de Humos
Los conductos es el lugar que permite la circulación de los humos y gases calientes producto de la combustión. En su interior se realiza la transmisión del calor al agua de la caldera. Dependiendo del tipo de calderas, se instalan a distancias determinadas.
Caja de Humo
Se denomina caja de humo al espacio existente al interior de la caldera en la cual se produce la fusión de los humos y los gases, posteriores a la entrega del calor y antes de su evacuación por la chimenea.
Chimenea
Las chimeneas son los elementos de las calderas que utilizan combustibles sólidos, que se encargan de conducir los gases y humos al exterior. Su altura debe ser lo suficientemente elevada para evitar perjudicar a los vecinos o a la comunidad. Su función es producir la evacuación necesaria para una adecuada combustión.
Templador o Regulador de Tiro
Este elemento es una compuerta de metal que se instala en el conducto de humo y que comunica con la chimenea o forma parte de la misma. Su objetivo es permitir un mayor o menor flujo de los gases y humos de la combustión. Este regulador lo acciona el operador de la caldera para regular el flujo de aire de la combustión.
Puertas de Inspección o Tapas de Registro
Estas son aperturas que permiten inspeccionar el interior de las calderas, limpiarlas y repararlas. Dependiendo de su tamaño pueden ser de hombre o de registro. Las puertas de inspección de hombre, son lo suficientemente grandes para que un hombre pueda realizar la inspección y trabajar en ella. Por su parte las de registro, permiten inspeccionar el interior de las calderas o lavarlas, generalmente las calderas tienen varias tapas de registro ubicadas estratégicamente para permitir un mejor acceso al interior de las calderas, incluso permite extraer de manera manual o mecánica el lodo que puede acumularse en el interior y que no se evacue mediante las purgas. Generalmente son ovaladas e incluyen sellos que permiten un ajuste hermético y un perno para apretarlas. En algunos modelos, los orificios son cilíndricos y se sellan con tornillos.
Puertas de Explosión
Las puertas de explosión son elementos de las calderas que utilizan combustibles gaseosos o líquidos. Son puertas elaboradas en metal que incluyen resortes o contrapesos y se ubican usualmente en la caja de humos, que solo se abren si la presión de la cámara de combustión es muy elevada.
Cámara de Agua
Es la parte de la caldera en la que se encuentra el agua y tiene establecidos límites superiores y mínimos.
Cámara de Vapor
Se denomina cámara de vapor al espacio que queda al interior de la caldera una vez que alcanza el límite superior máximo de agua y que almacena el vapor que es generado por la caldera. En algunas calderas incluye un cilindro en la parte superior denominado domo que mejora la calidad del vapor generado.
Cámara de Alimentación de Agua
El espacio que comprende el nivel máximo y mínimo del agua se denomina cámara de alimentación de agua. Al encender la caldera, ésta esta ocupada por agua o vapor, dependiendo del nivel del agua.
Accesorios de las calderas
Además de los elementos básicos presentes en las calderas existen otros elementos que pueden o no estar presentes en ellas y que poder mejorar su funcionamiento, entre ellos los llamados accesorios de observación, los de seguridad, los de alimentación y los de limpieza. Cada uno de esos accesorios cumplen con funciones específicas.
Accesorios de Observación:
Los accesorios de observación como su nombre lo indica, sirven para observar diversos aspectos del funcionamiento de la caldera.
· Indicadores de nivel de agua
Es recomendable que las calderas cuenten al menos con dos indicadores que permitan observar el nivel de agua, de los cuales uno debe permitir la observación directa, como por ejemplo mediante un tubo de vidrio y el otro puede ser del tipo de llaves de prueba.
· Indicadores de presión
Los indicadores de presión o manómetro son fundamentales en las calderas. Estos se conectan a la cámara de vapor a través de un tubo que forma un sello de agua.
· Analizadores de gases
Estos elementos son los que controlan la calidad de la combustión mediante el análisis de los gases evacuados por la chimenea.
· Indicadores de temperatura
Los indicadores de temperatura, miden la temperatura del agua, del vapor de los gases de combustión entre otros.
Accesorios de Seguridad
Los accesorios de seguridad son recomendables para facilitar el control de la caldera en caso de alguna avería.
· Válvulas de seguridad
Su objeto es evacuar el vapor de la caldera si ésta sobrepasa la presión máxima a la que debe trabajar.
· Tapón fusible
Este elemento permite el paso del vapor y del agua hasta el hogar, en caso de que el nivel del agua se encuentre en el mínimo permitido.
· Alarmas
Es recomendable que las calderas cuenten con un sistema de alarmas que se active cuando los niveles de agua alcancen su mínimo o su máximo y que detengan el funcionamiento de la combustión si el agua llega a su nivel mínimo permitido. Puede ser de tipo visual o acústica.
Accesorios de Alimentación de Agua
Con frecuencia se necesita proporcionar agua a la caldera con mayor potencia que la recibida por el sistema, para ello se pueden instalar elementos complementarios que garanticen el flujo de agua al interior de la caldera.
· Bombas
Contar con bombas de agua permite reponer la cantidad de agua que se ha convertido en vapor en el interior de la caldera. Pueden ser centrífugas o de émbolo
· Inyectores
Los inyectores funcionan con el vapor producido por la caldera y pueden descargar agua a presiones mayores que la predeterminada de la caldera.
Accesorios de Limpieza
La mayoría de las calderas incluyen puertas de inspección y llaves de purga que facilitan la limpieza, observación y revisión de las mismas. Si la caldera adquirida no cuenta con estos accesorios, es conveniente adquirirlos.
Accesorios de Control
Si deseas que tu caldera tenga una mayor eficiencia energética y que funcione a la perfección es recomendable utilizar algunos accesorios de control.
· Retardadores
Están constituidos por una plancha, del mismo diámetro del tubo interior, en forma de hélice que se incorpora en el tubo de la caldera. De esta manera los gases recorren un camino mas largo, ralentizando el paso por el interior e los tubos y aportando más calor al agua. Este elemento permite incrementar la eficacia de la caldera.
· Presostatos
Son accesorios que detectan la presión de la caldera y apagan el quemador en caso de alcanzar niveles máximos y encendiéndolo nuevamente al lograr la presión mínima requerida.
· Termostato
Estos elementos apagan el quemador cuando la temperatura alcanza el nivel máximo que fue establecido.
· Control de nivel de agua
Como su nombre lo indican controlan el nivel del agua en el interior de la caldera y permiten establecer un rango de máximo y mínimo.
· Control de la llama
Para controlar la llama se utiliza una celda fotoeléctrica que regula la llama e impide la alimentación de combustible.
· Control del encendido
Este mecanismo impide que el combustible salga si no existe una chisma para encenderlo
Como puedes apreciar son muchos más componentes de los que imaginabas y cada uno tiene una función específica. Sin duda las más comunes, las calderas de condensación de gas son las más sencillas del mercado e incluyen menos elementos, mientras que las que utilizan biomasa o carbón suelen tener una gran cantidad de elementos.