Una caldera de vapor eléctrica es un tipo de caldera en la que el vapor se genera utilizando electricidad, en lugar de mediante la combustión de una fuente de combustible. Estas calderas se utilizan para generar vapor con fines de proceso en muchos lugares, por ejemplo, lavanderías , fábricas de procesamiento de alimentos y hospitales . Aunque su funcionamiento es más caro que el de las calderas de gas o de gasóleo, son populares por su simplicidad y facilidad de uso. Debido a las grandes corrientes requeridas, normalmente funcionan con un suministro eléctrico trifásico . Convierten la energía eléctrica en energía térmica con casi un 100% de eficiencia, pero la eficiencia térmica general es variable, dependiendo de la eficiencia con la que se genera la electricidad.
El proceso de generación de vapor con una caldera eléctrica es bastante sencillo. La electricidad pasa a través de un elemento calefactor que actúa como una resistencia para generar calor a través de la resistencia. Luego, el agua del sistema o tanque de retención pasa sobre o cerca de este elemento caliente en una tubería o tanque, calentando el agua a una temperatura adecuada y luego calentando el agua lo suficiente como para hervir y convertirse en vapor saturado, [1] en cuyo punto el El vapor saturado es transportado hasta donde se necesita a través de los tubos de vapor que salen del cuerpo de la caldera eléctrica. Las calderas de vapor eléctricas funcionan de manera muy similar a las calderas de fuego, con la excepción de lo que calienta el agua.
Algunos expertos que trabajan con calderas a diario consideran que las calderas eléctricas son en realidad superiores a las calderas calentadas por combustible en varios aspectos. Esos expertos dicen [2] que usar calderas eléctricas puede en realidad ser más barato que usar una caldera calentada con combustible, y posiblemente también sea mucho más respetuoso con el medio ambiente. Las calderas eléctricas también requieren la instalación de menos equipo que una caldera tradicional, lo que ayuda a reducir los altos costos de instalación que conlleva una caldera calentada con combustible. Las calderas eléctricas pueden caber en áreas más pequeñas debido a la forma en que están construidas y a la falta de las piezas necesarias que una caldera calentada por combustible requiere para funcionar. [2]
Las calderas tradicionales calentadas con combustible generalmente requieren varias piezas diferentes para funcionar correctamente. Por el contrario, las calderas eléctricas son dispositivos relativamente simples. Además, debido a que las calderas eléctricas no utilizan formas complicadas de intercambio de calor, las calderas eléctricas no contienen muchos de los peligros potenciales que comúnmente están presentes en una caldera calentada con combustible. Las calderas eléctricas también son generalmente más fáciles de mantener porque no necesitan reemplazo de tubos, lo que a menudo requieren las calderas calentadas con combustible debido al hollín y los residuos de combustible, o cualquier mantenimiento contra incendios requerido para una caldera calentada con combustible. [3] Las calderas eléctricas también tienen una huella de carbono menor que sus primas tradicionales, las calderas de vapor calentadas con combustible, y requieren menos espacio en general, [4] lo que las convierte en una buena opción para operaciones más pequeñas que necesitan una caldera.
Algunos otros posibles beneficios que se deben considerar son la sostenibilidad, por sus bajos requerimientos de mantenimiento; comerciabilidad, debido a la idea de que lo "verde" es mejor; [3] y seguridad, porque su funcionamiento no es tan peligroso como el de una caldera tradicional calentada por fuego.
Las calderas de vapor eléctricas son más eficientes que las calderas calentadas por fuego porque requieren menos energía para funcionar a su máxima capacidad. Esto se debe a que se pierde poca energía cuando se produce la transferencia de calor del elemento calefactor al agua, a diferencia de las calderas tradicionales calentadas por fuego, donde se pierde una cantidad sustancial de energía del flujo de aire necesario para suministrar oxígeno a la llama. [2] Sin embargo, si la electricidad es generada por una central térmica, entonces todo el sistema es menos eficiente que una caldera calentada por fuego debido a la mayor ineficiencia de la central eléctrica. Por lo tanto, el uso de calderas eléctricas puede consumir más combustible si la electricidad se genera quemando combustibles [ cita requerida ] .
Las calderas de vapor eléctricas son más fácilmente comercializables (que las calderas calentadas por fuego) para personas que las usarían para aplicaciones pequeñas, porque se pueden vender con la idea de que son "verdes" y, por lo tanto, mucho mejores para el medio ambiente que comprar y operar una Caldera calentada por fuego. [3]
A veces, algunos expertos menosprecian las calderas eléctricas por múltiples factores. Estos factores se deben al hecho de que la electricidad que se utiliza para alimentar las calderas de vapor eléctricas debe generarse en algún lugar. Además del uso de electricidad está su coste, sobre todo teniendo en cuenta que la mayoría de las calderas eléctricas requieren una gran cantidad de electricidad para funcionar a plena capacidad y de forma eficiente. Generar la energía necesaria para hacer funcionar una caldera eléctrica puede generar tanta contaminación/emisiones, si no más, que quemar combustible en una caldera tradicional. [ cita necesaria ] La electricidad es cara y, con los aumentos esperados en el precio de la electricidad, su uso en calderas eléctricas tendrá un precio elevado. [3] Aunque existe el argumento de que, en caso de un corte de energía o una caída de tensión, la caldera quedaría inutilizable (en comparación con las calderas de gas), de hecho, ambos sistemas necesitan una fuente de energía externa para funcionar, como para el funcionamiento de las bombas y las válvulas. y control. [5]