Guía para instalar una caldera de biomasa

Este artículo pretende ser una pequeña guía para conocer cuáles son las particularidades y aspectos técnicos más importantes a tener en cuenta para realizar la instalación de una caldera de biomasa para usos térmicos en edificios o viviendas.

Las calderas de biomasa se han popularizado en los últimos tiempos debido a los grandes avances tecnológicos de los equipos, que hacen que las calderas sean cada vez más automáticas y fiables, además del gran ahorro económico y las ventajas medioambientales que supone utilizar combustibles de biomasa.

Caldera de Biomasa

Instalación de una caldera de biomasa de astilla. Fuente: BIOT Energia Renovable

Ahora bien, la instalación de una caldera de biomasa tiene algunos aspectos técnicos específicos que varían respecto a otras instalaciones convencionales para usos térmicos y que es importante conocer para poder realizar la instalación correctamente.

Vamos a detallar los aspectos técnicos más relevantes:

1. Tipos de combustible de biomasa

Los diferentes tipos de combustibles de biomasa se pueden clasificar según la materia prima de origen, (forestal, agrícola, etc.) y/o en función de la forma de comercialización (pellet, astilla, leña, etc.).

En este artículo nos centraremos en la forma en que se comercializa y nos referiremos principalmente a materia prima forestal de alta calidad, ya que es el tipo de combustible más habitual para usos térmicos en edificios (aunque en determinados casos puede ser una buena opción utilizar subproductos agrícolas u otras fuentes de biomasa).

Podéis tener más información sobre los estándares y sellos de calidad que existen en el mercado para el pellet y la astilla en nuestros artículos: ¿cómo comprar pellet de calidad? y ¿cómo comprar astilla de calidad?.

Los combustibles de biomasa son más económicos en las formas comerciales que requieren menos procesos industriales previos. Por contra, cuanto más procesado está el combustible, se pueden usar calderas que disponen de más elementos automáticos. Por orden de más a menos procesado, tenemos:

Combustibles para caldera de biomasa

Sacos de pellet, astilla y leña

  • Pellet: homogéneo y compacto. Se comercializa en sacos por unidades, en sacos por palets o a granel en camión.
  • Astilla: granulometría homogénea dentro de unos parámetros. Se comercializa a granel y se distribuye normalmente en camión.
  • Leña: es el combustible que tiene un menor procesado ya que sólo necesita ser cortada a medida, por contra, requiere alimentación manual.

2. Tipos de caldera de biomasa según su tamaño

  • Estufas de pellet (de 5kW a 20kW aprox.): aunque no llegan al calificativo de calderas, las estufas de pellet son una opción a tener en muy en cuenta para calefacción en pequeños espacios. Para calentar aire por convección forzada, sin generación de Agua Caliente Sanitaria (ACS), a excepción de algunos modelos. Podéis consultar nuestro artículo sobre “Cómo instalar una estufa de pellets” para más información.
  • Calderas pequeñas (de 10kW a 70kW aprox.): en viviendas unifamiliares o pequeños edificios de servicios o equipamientos. Para calefacción por sistema de radiadores y/o ACS.
  • Calderas medianas (de 70kW a 500kW aprox.): en edificios comunitarios, o edificios de servicios o de pequeñas actividades empresariales (granjas, hoteles, polideportivos, etc). Para calefacción por sistema de radiadores y/o ACS.
Caldera de Biomasa

Ejemplos de estufa, caldera pequeña de pellet y caldera mediana de astilla

  • Calderas grandes (más de 500kW): redes de calor comunitarias en barrios para calefacción y ACS. Para generación de calor para vapor en actividades industriales.

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3. Tipos de caldera de biomasa según el combustible

  • Calderas de pellet: son las que nos permiten un manejo más automático de la alimentación y  de la puesta en marcha y parada de la caldera. Son las más frecuentes en el sector doméstico por su facilidad de manejo y por requerir menor espacio de almacenamiento. Normalmente de tamaño pequeño o mediano.
  • Calderas de astilla: tienen que ser más robustas, ya que la astilla no es un combustible tan homogéneo como el pellet. También requiere de más espacio de almacenamiento (ya que la astilla es menos densa que el pellet) así como también necesita un sistema de almacenamiento más complejo (sistema de varillas rotativas). Son las más frecuentes en el sector servicios y/o industrial. Normalmente de tamaño mediano o grande.

Diagrama almacenamiento combustible. Caldera de biomasa

  • Calderas de leña: Las calderas de leña o policombustibles son más versátiles, ya que en la cámara de combustión se puede poner leña sin ningún tipo de procesado, más que cortarla al tamaño requerido por la abertura. Por contra, su alimentación es manual. Son frecuentes en zonas rurales que dispongan de producción de leña propia o cercana a la localidad. Normalmente de tamaño pequeño.

4. Elección de la potencia de la caldera de biomasa

La determinación de la potencia de la caldera se realiza en función de las necesidades de calefacción y de las necesidades de producción de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Las necesidades de calefacción dependen del aislamiento de la vivienda y de la rigurosidad climática de la zona. Existen diferentes metodologías para realizar estos cálculos, pero de forma orientativa se pueden establecer los siguientes valores por metro cuadrado:

  • Vivienda bien aislada y/o en zona invierno suave: 80 W/m²
  • Vivienda aislamiento normal y/o en zona invierno moderado: 100 W/m²
  • Vivienda aislamiento antiguo y/o en zona invierno riguroso: 120 W/m²

Otro factor que determina la elección de la potencia de la caldera de biomasa son las necesidades de Agua Caliente Sanitaria (ACS). Si las necesidades de ACS son elevadas, la potencia requerida puede ser superior a la necesaria para calefacción. Las necesidades de ACS dependen del número de personas de la vivienda y de la rapidez de reposición de ACS una vez consumida. Podéis ver un ejemplo de cálculo de potencia de caldera de biomasa para calefacción y ACS en nuestro artículo, “Cómo calcular la potencia de una caldera de biomasa”.

5. Salas de calderas

Las características técnicas que hay que cumplir para realizar una instalación de biomasa con carácter general son las establecidas en el RITE (Reglamento de instalaciones térmicas en edificios). Las calderas de más de 70kW de potencia requieren de la realización de un proyecto.

La altura mínima de una sala de calderas debe ser 2,5m, respetándo una altura libre de tuberías y obstáculos sobre la caldera de 0,5m. Existirá un espacio libre en frente de las caderas atmosféricas de como mínimo 1 m, con un altura mínima de 2 m libre de obstáculos.

Caldera de biomasa deposito integrado  pellet

Sala de calderas con las distancias requeridas por reglamentación. Fuente: Fototèrmic-Energies Renovables

Las calderas en que la retirada de cenizas sea manual tendrán un espacio libre frontal como mínimo igual a una vez y media la profundidad de la caldera. Se podrá reducir este espacio si no es necesario y queda perfectamente descrito en el manual de mantenimiento.

La ventilación de las salas de calderas es siempre importante pero tiene una especial consideración la normativa para las instalaciones con potencias superiores a 70kW. La ventilación podrá ser natural o forzada. En el RITE, podréis encontrar los requerimientos para cada tipo de ventilación.

6. Depósito de inercia

En una caldera de biomasa, ¿es necesario disponer siempre de un depósito de inercia? No, no todas las instalaciones de biomasa requieren de un depósito de inercia.

El depósito de inercia es un depósito de acumulación que tiene las siguientes funciones:

  • Acumula calor para poder abastecer puntas de consumo y garantiza que la caldera trabaje de forma constante
  • Se pueden derivar diferentes salidas a partir del depósito, ya que es un acumulador e intercambiador al mismo tiempo (ACS, calefacción por radiadores, suelo radiante, sistema mixto con placas solares, etc.)
  • Puede almacenar calor residual en el momento del paro.

Dependiendo de la marca y modelo de la caldera, su uso puede ser o no necesario. De todas formas, una caldera que funcione sin depósito de inercia tiene que disponer de elementos de seguridad que garanticen la absorción del calor en caso de paro forzado. Así pues, es recomendable que un técnico especializado evalúe la necesidad o no de su necesidad en función de las características de la caldera e instalación.

El tamaño habitual de un depósito de inercia es de entre 20-30 l/kW, aunque en algunas calderas de leña puede ser necesario de hasta 50 l/kW. Es necesario consultar siempre las indicaciones del fabricante, ya que está en juego la garantía del aparato.

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7. Sistemas de almacenamiento y alimentación

En edificios de nueva construcción, el sistema de almacenamiento debe situarse en una habitación o emplazamiento distinto al de la sala de calderas. En un edificio ya existente, donde no es posible situar la sala de calderas y el sistema de almacenamiento en espacios diferentes, el almacenamiento tendrá que estar a una distancia superior a 70 cm de la caldera y con una pared divisoria que cumpla con la normativa de incendios vigente.

Existen básicamente dos tipos de sistemas de almacenamiento: los prefabricados y los de obra. Los prefabricados se utilizan normalmente para las calderas pequeñas de pellet, normalmente con sistema de alimentación neumático. Y los de obra se utilizan normalmente para las calderas de astilla, normalmente con sistema de alimentación por tornillo sinfín. La leña es un caso diferente, ya que no precisa de silo, sino de un patio de almacenamiento y la alimentación es manual.

Caldera de biomasa de pellet

Caldera de biomasa de pellet con silo prefabricado metálico. Fuente: Fototèrmic-Energies Renovables

Los silos de obra de astilla requieren normalmente de un sistema de rotación de varillas para evitar acumulaciones de astilla y las llamadas bovedillas de aire en el interior de la astilla que impiden que la astilla se mueva adecuadamente hacia el tornillo sinfín que conduce el combustible hasta la caldera.

Silo caldera de biomasa

Silo de obra para caldera de astilla. 1-Detalle varillas 2-Con astilla 3- Detalle apertura Fuente: BIOT Energia Renovable

Siempre hay que prever la logística de alimentación para que los camiones de suministro puedan acceder con facilidad. Los silos de obra de astilla disponen de una tapa móvil superior que se abre para que un camión con volquete pueda suministrar el combustible con comodidad.

8. Dimensionamiento de un silo

La dimensión del silo por normativa tiene que ser como mínimo la necesaria para abastecer durante dos semanas la caldera. Como esto es muy poco, lo recomendable es calcular el tamaño del silo necesario para realizar los mínimos abastecimientos anuales.

Para realizar el cálculo del tamaño del silo, primero calcularemos el combustible necesario estimado para un año, en base al consumo energético anual. Luego determinaremos en cuantos suministros anuales repartiremos las necesidades totales (3-4 cargas anuales o más), en función del espacio disponible.

Las fórmulas para determinar el combustible necesario son:

  • CE = Demanda total / Rendimineto Caldera
  • Demanda total = Demanda ACS + Demanda calefacción
  • Qcomb = CE / PCI

Donde:

  • Qcomb, es la cantidad de combustible necesario anual
  • CE, es el consumo energético anual
  • PCI, es el poder calorífico inferior del combustible

El poder calorífico inferior (PCI) depende del tipo de combustible utilizado. Los distintos combustibles de biomasa tienen los siguientes poderes caloríficos:

  • Astilla (30% humedad): 3.500 kWh/kg
  • Pellet (DIN plus): 4.900 kWh/kg
  • Leña (30% humedad): 4.250 kWh/kg

Podéis ver un ejemplo de cálculo del tamaño de un silo en el artículo “Cómo calcular las necesidades de combustible de una caldera de biomasa”.

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9. Chimeneas

Las chimeneas de una caldera de biomasa han tienen que cumplir la misma normativa que otros tipos de calderas con algunas especificidades. La norma UNE 123.001 relativa al Cálculo, diseño e instalación de chimeneas, detalla la normativa técnica vigente para chimeneas en instalaciones térmicas en edificios.

La evacuación de los humos debe realizarse siempre por la cubierta, estando  prohibido por la fachada. Únicamente se tolera en calderas individuales estancas de potencia inferior o igual a 70kW o de aparatos de tiro natural para producción de ACS de potencial útil igual o inferior a 24,4kW en los siguientes casos:

  • En viviendas unifamiliares.
  • En instalaciones térmicas de edificios existentes que se reformen cuando se instalen calderas individuales con emisiones NOx de clase 5.

La chimenea debe ser de material resistente a la acción agresiva de productos de la combustión y a la temperatura, con la estanqueidad adecuada de acuerdo con la norma antes citada. En el exterior, para evitar condensaciones, las tuberías metálicas deben tener doble capa y aislamiento interior.

Chimenea caldera de biomasa

Detalle chimenea caldera de biomasa Fuente: Fototèrmic-Energies Renovables

Por lo que se refiere a las distancias reglamentarias, la norma UNE 123.001 especifica:

  • El remate de la chimenea debe situarse a más de 1 m por encima de la cubierta o cumbrera del tejado si el tejado tiene una inclinación inferior a 20º.

Distancias chimenea caldera de biomasa

  • Si el tejado tiene más de 20º de inclinación el remate tiene que situarse igualmente 1 m por encima la cumbrera (parte más alta del tejado) o bien la distancia horizontal entre la chimenea y la cumbrera debe ser mayor de 2,5m.

Distancias chimenea caldera de biomasa

  • Si existe algún obstáculo diferente de la cumbrera en el tejado el remate debe estar 1 m por encima del obstáculo o bien la chimenea debe estar a una distancia superior a 2 veces la altura del obstáculo.

Distancias chimenea caldera de biomasa

  • Por último el remate debe estar a más de 1 m por encima de la parte más alta de cualquier otra edificación situada en un radio inferior a 10 m respecto la chimenea o bien el remate debe estar mínimo a la misma altura que cualquier otra edificación que esté situada entre 10-20 m de la chimenea.

Distancias chimenea caldera de biomasa

10. Mantenimiento e inspecciones técnicas

Las tareas de mantenimiento las realizará una empresa autorizada. El RITE determina cuáles son las operaciones de mantenimiento obligatorias según la caldera sea de una potencia superior o inferior a 70kW:

Manteniemiento de una caldera de biomasa

Manteniemiento de una caldera de biomasa

A parte de las operaciones de mantenimiento, en calderas de biomasa hay que tener en cuenta que con cierta periodicidad es necesario vaciar el depósito de cenizas. En las calderas modernas es frecuente un indicador que avisa del llenado de cenizas, que en algunas caderas, puede llegar a desactivar el sistema sino se produce su vaciado.

Deseamos que esta guía os sea de utilidad. Hemos intentado sintetizar los aspectos más relevantes a tener en cuenta para diferentes tipos de instalaciones. A pesar de ello, sabemos que pueden quedar siempre algunos aspectos técnicos sin tratar en profundidad.

Por este motivo, os animamos a que consultéis nuestro directorio de empresas para que una empresa especializada cercana a vuestra localidad os realice un estudio o presupuesto sin compromiso.

Además también podéis dejar vuestros comentarios, ¡os responderemos en breve!

4 pensamientos en “Guía para instalar una caldera de biomasa

  1. Carlos

    Yo tengo una caldera de biomasa desde hace 3 años y me funciona a la perfección. No solo no tengo ninguna queja sino que el precio fue realmente bueno.

    Totalmente recomendada.

    Responder
  2. José Antonio La Cal Herrera

    Interesante artículo de algunos de los principales aspectos que hay que tener en cuenta a la hora de abordar un proyecto de biomasa. Tenemos que seleccionar primero el biocombustible (astillas, péllets, hueso de aceituna, cáscara de almendra, …). Luego el equipo (estufa, caldera, termoestufa). No debemos olvidar contar con un técnico para el proyecto o memoria según RITE y con una empresa instaladora seria. En fin, hacer las cosas bien es bueno para todos los que creemos en esta fuente de energía autóctona, limpia y renovable.

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  3. felipe

    es de las soluciones mas eficientes sobre todo para el mundo rural, además no hay esa variación en precios tan elevada de otros combustibles

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