Caldera de gas: tipos y funcionamiento

• ¿Qué es una caldera de gas?
• Tipos de calderas de gas
• ¿Cómo funciona una caldera de gas?
• Partes de una caldera de gas
• ¿Cuáles son las calderas a gas más eficientes?

Fuente de la imagen: ©Fotolia.com

El nombre de caldera de gas se debe a que inicialmente fueron simples recipientes en los que se calentaba agua. A estos depósitos se les aportaba calor por medio de llamas producidas en su base al quemar gas. Con el paso de los años estos primitivos equipos fueron mejorando en seguridad y eficiencia.

Hoy en día disponemos de diferentes tipos de calderas de gas, con potencias variadas. Las encontramos de diversos tamaños, para dar servicio a todo tipo de edificios. Hay calderas de gas para pequeñas viviendas y hasta hospitales u hoteles con consumos de agua y calefacción muy grandes.

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Los diferentes tipos de calderas de gas se pueden clasificar por diferentes criterios. Tanto por el gas que utilizan, como por su funcionamiento o por el tipo de servicio que prestan. Estas tres clasificaciones las contemplamos a continuación.

✓ Por el gas que utilizan:

- Caldera de gas butano

- Caldera de gas propano

- Calderas de gas natural

✓ Por su funcionamiento

- Calderas de gas atmosféricas

Este tipo de calderas de gas se abastecen del aire que necesitan para la combustión directamente del local o estancia en la que se encuentran. Esto constituía un gran peligro, ya que en ocasiones provocaba la escasez de oxígeno y con ello desgracias humanas. Esta es la razón por la que se prohibió su instalación desde 2010.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es (caldera estanca y atmosférica)

- Calderas de gas estancas

Este tipo de calderas de gas disponen de dos chimeneas o una doble, con el objetivo de coger el aire que necesitan del exterior. Esto hace que sean mejores calderas de gas, ya que son más seguras y eficientes que las atmosféricas. Toman el aire del exterior y expulsan los humos a través de otra chimenea.

A pesar de ello, la normativa solo permite su instalación en viviendas unifamiliares totalmente aisladas, nunca en adosadas. También se permite su instalación en los bloques de viviendas en los cuales la chimenea de extracción vaya directamente al tejado.

- Calderas de gas de bajo NOx

Pertenecen al tipo de calderas de gas estancas, aunque incorporan la mejora en la salida de humos. Son unas de las calderas de gas mas eficientes, ya que ayudan a reducir el impacto ambiental de los gases emitidos. Estos tipos de caldera de gas reducen las emisiones de óxidos de nitrógeno a niveles muy bajos.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es (caldera de condensación y bajo NOx)

- Calderas de gas de condensación

Son las mejores calderas de gas, las más eficientes y las más modernas. Este tipo de calderas de gas permiten ahorrar hasta un 30% del propano o gas natural. Ya que aprovechan la energía calorífica que tienen los humos de la combustión.

✓ Por el servicio que prestan

Calderas de ACS: técnicamente se les debe llamar calentadores de gas, aunque muchas personas las denominan como calderas.

Calderas simples: o también llamadas calderas de solo calefacción. Son calderas de gas que únicamente suministran al circuito de calefacción.

Calderas mixtas: son modelos o tipos de calderas de gas que suministran tanto al circuito de calefacción como al servicio de agua caliente sanitaria. Sin embargo, no lo pueden hacer simultáneamente. Por lo general se prioriza el suministro de ACS, parando el suministro de agua al circuito de calefacción mientras estemos usando el agua caliente en la ducha u otro sanitario.

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Podemos distinguir el funcionamiento de una caldera de gas entre las convencionales y las de condensación, como ejemplos principales. Pero ¿cómo funciona una caldera de gas? El proceso básico se basa en dos componentes principales: el quemador y el intercambiador. El quemador es el lugar donde tiene lugar la combustión, es decir, donde el gas se quema para producir el calor necesario para calentar el agua. El gas fluye desde el elemento de suministro, canalización de gas natural, de un depósito o desde botellas, hasta el quemador.

Al producirse la combustión del gas, las llamas inciden sobre un el intercambiador calentándolo y transmitiendo ese calor al agua que fluye en su interior. Una bomba de circulación ayuda a que el agua caliente se distribuya por todo el sistema de calefacción. Durante su camino va recorriendo todos los radiadores o suelo radiante irradiando su calor al ambiente. Por fin, el agua de la calefacción regresa a la caldera con mucha menos temperatura y dispuesta a empezar el ciclo de nuevo.

No obstante, a lo largo de los años ha ido evolucionando la tecnología, fabricándose mejores calderas de gas. Desde los modelos atmosféricos hasta las calderas de gas de condensación. El siguiente dibujo corresponde a los primeros modelos, en los que únicamente se aprovechaba el calor directo de la llama del gas al quemarse.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

En cambio, las de condensación podemos decir que son las mejores calderas de gas, ya que aprovechan mejor la combustión del gas. El funcionamiento de una caldera de gas de condensación tiene dos innovaciones importantes que aumentan su eficiencia.

Por un lado, estos tipos de calderas de gas tienen el intercambiador partido, o en su caso dos intercambiadores. Uno de ellos situado en la cámara de combustión y el otro en la salida de los gases calientes. Otra mejora es que incorporan es la chimenea doble, haciendo que los gases calientes de la combustión cedan calor al aire que entra para ayudar a quemar el gas.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

El proceso de funcionamiento de una caldera de gas de condensación hace que al entrar el aire que se necesita para la combustión se caliente un poco gracias a los humos que salen. De este modo, al ganar un poco de temperatura y mezclarse con el gas, se facilita la combustión, aumentando el rendimiento.

Por su parte, al disponer de un intercambiador en la salida de humos hace que el agua que retorna fría se caliente un poco. Así, cuando esa agua llega al quemador la caldera de gas modula la salida de gas y con ello el tamaño de la llama. Esto se hace para adecuar la energía calorífica de la combustión a la temperatura del agua que entra.

Es decir, la electrónica ayuda a tener mejores calderas de gas de condensación. Ya que se mide la temperatura del agua en diferentes puntos. De ese modo, la caldera decide cuanto calor se necesita para calentar el agua a la temperatura deseada. Esto hace que el consumo de gas se controle y reduzca, consiguiendo calderas de gas más eficientes.

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Las calderas de gas actuales están conformadas por una infinidad de componentes. Sin embargo, podemos distinguir los más importantes que caracterizan su funcionamiento. A pesar de ello, debemos saber que cada fabricante diseña sus calderas con sus propias innovaciones y no todos los tipos de calderas ni modelos son iguales.

Fuente de la imagen: ©Hogarsense.es

Por lo general, los componentes básicos que una caldera dispone son:

1) Ventilador modulante

Ayuda a regular el flujo de aire para una mejor combustión. Con ello se consigue un mayor rendimiento de las calderas de gas.

2) Válvula de gas

Regula el paso del gas a la cámara de combustión. De modo que hace entrar más gas cuando la temperatura del agua es muy baja. En cambio, ahorra gas cuando el agua entra con una temperatura mayor. En estos casos no hace falta tanta energía para subir la temperatura a la deseada por nosotros.

3) Conexión del vaso de expansión

El vaso de expansión es un pequeño depósito que se utiliza para regular las variaciones de presión del agua. Esto ayuda a evitar averías cuando bien la temperatura o la presión suben de forma brusca.

4) Sifón de recogida de condensados

Durante el funcionamiento de una caldera de gas de condensación se producen gotas de vapor condensado. Ya que el humo de salida pierde temperatura al cederla al agua, en su paso por el intercambiador. Esta agua condensada contiene parte de los residuos de la combustión como Nitratos. Por ello debe ser recogida y conducida a un desagüe de la vivienda.

5) Quemador

Es el instrumento que inyecta la mezcla de gas y aire que provocan la combustión, regulando el tamaño de las llamas para conseguir mayor o menor temperatura.

6) Cámara de combustión

Compartimento cerrado donde se produce la combustión de la mezcla de gas y aire. En su interior está instalador el intercambiador para calentar el agua que circula por él.

7) Manómetro

Instrumento que sirve para controlar la presión en el circuito de agua, con un visor para que podamos comprobar en que valor se encuentra en cada momento.

8) Bomba de circulación

Componente que impulsa el agua al circuito de radiadores o de suelo radiante. La bomba está regulada por el sistema de gestión, que la pone en marcha, la para o regula su velocidad en función de diferentes factores.

9) Sistema de gestión inteligente

Es el cerebro de la caldera de gas. A él llega la información de los diferentes sensores y decide como actuar con los diferentes componentes de la caldera. Así, regula la apertura o cierre de la válvula de gas, o la velocidad de la bomba de circulación. También regula el funcionamiento del ventilador y el encendido del quemador, entre otros.

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Las mejores calderas de gas o más eficientes son las de condensación. Estos tipos de calderas de gas cuentan con un sistema de alto rendimiento para la producción de ACS y calefacción. Ya que aprovechan el calor latente que se genera al condensar el vapor de agua contenido en los gases de la combustión, para calentar previamente el agua que entra en la caldera. Además, al mismo tiempo se reduce la emisión de gases contaminantes, debido a que con los condensados se arrastra parte de los nitratos de los gases.

Hoy en día, las calderas de condensación son de las mejores y por ello aportan grandes ventajas en nuestros hogares.

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