La evolución de los tipos de caldera desde su invención

La historia de las primeras calderas está ligada a la Revolución Industrial de finales del siglo XIX. En aquellos años, donde los inventos se sucedían de forma encadenada y daban lugar cada día a nuevos artilugios, apareció la primera máquina de vapor ideada por el ingeniero escocés, James Watt.

Watt no partía de cero, a principios del siglo anterior el físico francés Denis Papin había diseñado una máquina que era capaz de almacenar agua, calentarla y generar vapor. La denominada Marmita tenía capacidad para 150 litros de agua y contaba con una válvula que permitía regular la presión del vapor de agua. La popular olla a presión es heredera de aquel invento, del cual surgirían distintos tipos de calderas.

Pero, en la efervescencia del impulso industrial británico, el vapor sirvió para mover máquinas de mayor tamaño en las nuevas fábricas. También permitió trasladar las materias primas que necesitaban y exportar los productos a todas partes utilizando los ferrocarriles y barcos dotados con máquinas de vapor. El transporte de personas siguió el mismo camino y el turno llegó, por fin, a la calefacción de los hogares de las ciudades.

Tal vez el máximo exponente de la utilización de las calderas de vapor en las viviendas lo encontramos aún hoy en la ciudad de Nueva York. La conocida imagen que aparece en las películas, con el humo blanco saliendo de sus alcantarillas, tiene que ver con el vapor usado para calentar sus edificios más antiguos.

En otros edificios de primera mitad del siglo XX  se instalaron calderas de carbón que, en algunos casos, aún se conservan. Las tuberías llevaban el agua caliente hasta las viviendas y se repartía por los radiadores de hierro fundido, con la característica de que a mayor distancia de la caldera, menor calor tenía el agua. Esto llevaba a calentar el agua a mayor temperatura y provocaba que los vecinos de los primeros pisos soportasen demasiado calor para que los de las viviendas superiores pudieran tener la casa caldeada, algo, que a día de hoy sigue ocurriendo con la mayor parte de las calderas comunitarias de circuito de agua.

Aparecen las calderas de gas

La evolución hacia las calderas de gas supuso un cambio radical, tanto para las ciudades como para el entorno rural. Esa nueva manera de calentar el agua, en las llamadas calderas atmosféricas, se basaba en una serie de quemadores alimentados por gas que calentaban un serpentín por donde circulaba el agua hasta llevarla a los 90ºC.

Así, las bombonas de butano vivieron su máximo esplendor en los años sesenta y setenta, dando servicio a una población que no dejaba de crecer.

Pero el calificativo de atmosféricas llevaba incluido el inconveniente de que el lugar de la combustión estaba en contacto con el aire. Esto hacía que el monóxido de carbono pasara al lugar donde estaba instalada. Otro aspecto negativo de esas calderas era su baja efectividad energética, que rondaba el 75% respecto a las que conocemos hoy en día.

Para solucionar estas deficiencias aparecieron las calderas estancas, llamadas así porque la zona de combustión está aislada del exterior y mejora su rendimiento en torno a un 10% respecto a las atmosféricas. La particularidad de este tipo de calderas está en que necesita una entrada de aire y una salida de los gases, mediante dos tubos que hacen de chimenea.

Calderas más eficientes y ecológicas

Las calderas de gas vivieron una innovación mayor con la aparición de las calderas de condensación. En este caso se ha añadido un segundo serpentín donde se precalienta el agua con los gases que proceden de la combustión. El vapor llega a este segundo serpentín a 150ºC y se condensa, llevando al agua hasta los 70ºC. Con este precalentamiento se necesita menos combustible para terminar de calentar el agua. El agua, que resulta de la condensación, debe evacuarse por un desagüe.

Las calderas de condensación sirven para distribuir el calor a través de radiadores o mediante suelo radiante. Su único inconveniente es que su instalación resulta más costosa que las anteriores pero a larga sí reduce la factura de gas, debido a ser más eficientes que otros modelos anteriores.

Por su eficiencia energética, superior al 100% y su menor impacto ecológico, desde la aprobación de una Directiva comunitaria en septiembre del año 2015, las calderas de condensación son las únicas que se pueden fabricar y, en la actualidad, ya no se instalan las calderas atmosféricas ni las estancas.

Hay otros tipos de calderas que también se han quedado por el camino. Las calderas de tiro forzado (como las atmosféricas pero con un ventilador) o las calderas bajo Nox (similares a las estancas pero menos contaminantes y algo más eficientes) tampoco se fabrican ya.

Por otra parte, en las viviendas unifamiliares también es común la utilización de calderas de gasóleo y en las grandes ciudades el gas natural ha sustituido en buena medida al butano. La electricidad también es un recurso básico en la generación de calor doméstico, pero a veces la propia economía familiar lleva a muchas de éstas a elegir otras fuentes de energía más económicas para calentar sus viviendas o el agua sanitaria, a pesar de que los precios cada vez están más equiparados.

El futuro parece llevar a las calderas hacia nuevas modalidades más ecológicas. La Directiva europea, que establece requisitos de diseño ecológico a los
productos relacionados con la generación de energía (Directiva Ecodesign 2009/125/EC), afecta a las calderas, bombas de calor, electrodomésticos, etc.

Esta normativa se enmarca en los esfuerzos de la Unión Europea por reducir las emisiones de gases en un 20% y aumentar la presencia de las energías renovables en otro 20% para el año 2020. En esa fecha se espera contar ya con un mercado renovado gracias a una oferta más competitiva de calderas de biomasa o bombas de calor geotérmico y aerotérmico, entre otras modalidades.

La modernización de las instalaciones domésticas ya se ha puesto en marcha y en varias comunidades autónomas se cuenta con planes Renove, para cambiar las viejas calderas por los modelos más avanzados. El objetivo final es seguir ganando en eficiencia energética, logrando que las familias tengan un calor más económico y que al mismo tiempo sea más compatible con el entorno.

Desde las antiguas calderas de vapor hasta las nuevas formas de generar calor, las calderas han acompañado la vida de millones de familias en todo el mundo, haciendo de su casa un hogar más habitable. El reto ahora parece estar en mantener habitable el hogar de todos.