Las calderas se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios.

Dependiendo de los materiales

• Calderas de fundición. Están formadas por módulos de fundición gris. El tamaño es variable en función del número de módulos. Son calderas resistentes a la corrosión. Se utilizan para quemar cualquier tipo de combustible.
• Calderas de acero. Están fabricadas con chapa de acero soldadas formando un bloque único. El quemador debe introducir una cierta presión para vencer la resistencia al paso de los humos. Dentro de la caldera los humos discurren por un haz de tubos equipados por unos turbuladores. Éstos sirven para mejorar la transmisión de calor y aumentar el rendimiento de la caldera, pero dificultan el paso de los gases de combustión. Los rendimientos son elevados.

Dependiendo de su aplicación

• Usos domésticos: calefacción, ACS o mixtas.
• Generación de energía: plantas termoeléctricas y de cogeneración
• Generación de calor industrial: vapor o agua sobrecalentada en plantas industriales.

Dependiendo de la temperatura de salida de los humos

• Estándar: son aquellas cuya temperatura de servicio puede estar limitada por su diseño. Las temperaturas típicas de operación son 80 ºC de impulsión y 60 ºC de retorno.
• Baja temperatura: son aquellas que pueden funcionar de forma continua con temperaturas de retorno de entre 35 y 40 ºC y en las cuales puede producirse, en algunas circunstancias, la condensación del vapor de agua contenido en los gases de combustión.
• Condensación: son aquellas concebidas para que una gran parte del vapor de agua contenido en los gases de combustión se condense permanentemente.

Calderas estándar.

Este tipo de calderas, debido a sus características constructivas (fabricadas con tubos de humos de simple pared o fundición negra tradicional), necesitan trabajar continuamente a temperatura constante elevada. Por una parte, unas temperaturas de retorno bajas provocan condensaciones en el interior de la caldera que corroen las superficies de intercambio en un corto espacio de tiempo. La temperatura mínima de retorno en esta tecnología suele ser de 55 ó 60 ºC, y en cualquier caso superior al punto de rocío del combustible utilizado (57 ºC en el caso del gas natural).

Por otra parte, aunque las calderas de fundición negra tradicional podrían contar con diseños que les permitan trabajar con temperaturas de retorno inferior, los cambios de temperatura en el funcionamiento provocarían fisuras.

Una consecuencia de esto es que de esta forma es imposible adaptar su temperatura de funcionamiento a las necesidades reales de la instalación en función de las condiciones exteriores. La regulación debe hacerse mediante el uso de sistemas de regulación y control adicionales que realicen esta función. Debido a esto, el rendimiento estacional (medio anual) es reducido, ya que trabajar durante toda la temporada a temperatura superior a la necesaria genera elevadas pérdidas por disposición de servicio. Como sabrás la temperatura máxima de impulsión sólo debería utilizarse en las condiciones de proyecto, lo que sucede únicamente unos pocos días al año.

Calderas de baja temperatura.

Como has visto anteriormente, el mayor inconveniente de las calderas estándar para conseguir rendimientos estacionales elevados no es otro que su incapacidad para trabajar a bajas temperaturas que le impiden adaptar su funcionamiento a las necesidades reales de la instalación.

A raíz de la crisis del petróleo de la década de los 70, surgió la necesidad de diseñar calderas que redujesen considerablemente el consumo de combustible. Esta lucha por la optimización energética en las calderas de calefacción se enfocó, desde el principio, en conseguir calderas capaces de eliminar las pérdidas superfluas de mantenimiento de temperatura de seguridad contra condensaciones. Hacia finales de los 70 se desarrollaron las primeras calderas capaces de adaptar la temperatura de funcionamiento sin problemas de condensación al dotar a las calderas de superficies de intercambio de pared múltiple o de fundición gris especial. El ahorro energético con respecto a las calderas estándar que se consiguió de esta manera fue de alrededor de un 11 %.

La evolución en este tipo de calderas ha ido en el diseño especial de los tubos de humos para conseguir que la temperatura en el lado de humos se mantenga por encima del punto de rocío aún con temperaturas de retorno de agua bajas. Como consecuencia de esto el rendimiento estacional asciende hasta el 95%, consiguiendo ahorros energéticos frente a las calderas estándar de entre un 15 y un 20 %.

Caldera de condensación.

Tanto las calderas estándar como las de baja temperatura arrojan al exterior una cantidad considerable de calor. El vapor de agua escapa con los gases procedentes de la combustión. La cantidad de energía que se está desperdiciando es de hasta un 11 % en el caso del gas natural (diferencia entre poder calorífico superior y el poder calorífico inferior). En el caso del gasóleo baja hasta el 6 % en el caso del gasóleo ya que su composición química tiene menos átomos de hidrógeno que el gas natural.

El gas natural tiene unas características que lo hacen muy adecuado para su uso con calderas de condensación:

• No contienen azufre por lo que se evita las condensaciones ácidas.
• Está libre de partículas sólidas que favorecen la aparición de hollín.
• Bajo mantenimiento.
• Alta recuperación de calor, en parte debida al calor de condensación, un 11 % y otro 3 % por calor sensible al enfriar los humos hasta temperaturas de aproximadamente 10 ºC superiores a la temperatura de retorno del agua a la caldera.