Una caldera és un recipient, o un conjunt de tubs, utilitzat per escalfar aigua o un altre fluid. Per escalfar el líquid es poden utilitzar diversos combustibles com gasoil, carbó, biomassa, etc. El més habitual són els combustibles fòssils.
Funcionament i aplicacions d'una caldera
La caldera és una màquina o aparell està dissenyat per escalfar aigua o un altre fluid, normalment per combustió d'un combustible com a gas, gasoil, carbó, biomassa, etc. El fluid calent o vaporitzat surt de la caldera per al seu ús en diferents processos o aplicacions de calefacció, generació de força motriu a partir del vapor, cocció o neteja. Els dos tipus de caldera més habituals són:
- Les calderes de vapor.
- Les calderes de calefacció.
Calderes de vapor
Les calderes de vapor generen vapor saturat, generat mitjançant un procés de transferència de calor a pressió constant, en què el fluid, originalment en estat líquid, s'escalfa i canvia d'estat. Són així un cas particular d'intercanviador de calor en què la temperatura s'eleva fins a aconseguir el canvi de fase. A més són recipients a pressió, pel que estan construïdes en acer laminat igual que el recipients contenidors de gas. A causa de les àmplies aplicacions que té el vapor, principalment d'aigua, les calderes són molt utilitzades en la indústria per generar-per a aplicacions com ara:
- Esterilització
- Escalfament d'altres fluids
- Generar electricitat a través d'un cicle Rankine. Les calderes són parts fonamentals de les centrals termoelèctriques. Normalment es confon el concepte de caldera i el de generador de vapor, però el segon genera vapor sobreescalfat
Calderes de calefacció
L'altre tipus de calderes són les calderes de caleacción.
Les calderes de calefacció, un tipus d'escalfador d'aigua, generen aigua calenta per a ser utilitzada en sistemes de calefacció industrial o domèstica, o fer obtenir aigua calenta sanitària.
Combustibles utilitzats en les calderes
La font de calor per a una caldera pot ser qualsevol de diversos combustibles, com ara fusta, carbó, petroli o gas natural. El més habituals són els combustibles fòssils.
Les calderes de vapor elèctriques utilitzen elements d'escalfament amb sobrecàrrega o de tipus d'immersió. La fissió nuclear també s'utilitza com una font de calor per a generar vapor, ja sigui directament al reactor nuclear d'aigua en ebullició (BWR) o, en la majoria dels casos, en intercanviadors de calor especialitzats anomenats generadors de vapor o reactors nuclears d'aigua a pressió (PWR). Els generadors de vapor de recuperació de calor (Hrsg) utilitzen la calor rebutjat d'altres processos com la turbina de gas.