Una caldera de vapor eléctrica es un tipo de caldera en la que el vapor se genera utilizando electricidad, en lugar de a través de la combustión de una fuente de combustible. Estas calderas se utilizan para generar vapor para fines de proceso en muchos lugares, por ejemplo, lavanderías , fábricas de procesamiento de alimentos y hospitales . Aunque son más caras de operar que las calderas de gas o de petróleo, son populares debido a su simplicidad y facilidad de uso. Debido a las grandes corrientes requeridas, normalmente funcionan con un suministro de electricidad trifásica . Convierten la energía eléctrica en energía térmica con casi el 100% de eficiencia, pero la eficiencia térmica general es variable, dependiendo de la eficiencia con la que se genera la electricidad.
El proceso de creación de vapor con una caldera eléctrica es bastante simple. La electricidad pasa a través de un elemento calefactor que actúa como una resistencia para crear calor a través de la resistencia. Luego, el agua del sistema o del tanque de almacenamiento pasa por encima o cerca de este elemento caliente en una tubería o tanque, calentando el agua a una temperatura adecuada y luego calentándola lo suficiente para que hierva y se convierta en vapor saturado [1] , momento en el que el vapor saturado se transporta a donde sea necesario a través de las tuberías de vapor que salen del cuerpo de la caldera eléctrica. Las calderas de vapor eléctricas funcionan de manera muy similar a las calderas calentadas por fuego, con la excepción de lo que calienta el agua.
Algunos expertos que trabajan con calderas a diario creen que las calderas eléctricas son superiores a las calderas de combustible en algunos aspectos. Estos expertos afirman [2] que el uso de calderas eléctricas puede resultar más económico que el uso de una caldera de combustible, y posiblemente también mucho más ecológico. Las calderas eléctricas también requieren menos equipo para su instalación que una caldera tradicional, lo que ayuda a reducir los altos costos de instalación que conlleva una caldera de combustible. Las calderas eléctricas pueden adaptarse a áreas más pequeñas debido a la forma en que están construidas y a la falta de piezas necesarias que requiere una caldera de combustible para funcionar. [2]
Las calderas tradicionales calentadas con combustible generalmente requieren múltiples partes diferentes para funcionar correctamente. En contraste, 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 están comúnmente presentes en una caldera calentada con combustible. Las calderas eléctricas también son generalmente más fáciles de mantener porque no necesitan reemplazo de tubos, que las calderas calentadas con combustible a menudo requieren 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 huellas de carbono más pequeñas 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.
Otros posibles beneficios que deben considerarse son la sostenibilidad, debido a sus bajos requisitos de mantenimiento; la comercialización, debido a la idea de que "verde" es mejor; [3] y la seguridad, porque no es tan peligroso de operar como 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 plena 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 hay una pérdida sustancial de energía del flujo de aire necesario para suministrar oxígeno a la llama. [2] Sin embargo, si la electricidad se genera mediante una planta de energía térmica, entonces todo el sistema es menos eficiente que una caldera calentada por fuego debido a la mayor ineficiencia de la planta de energía. 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 fáciles de comercializar (que las calderas calentadas con fuego) a personas que las usarían para pequeñas aplicaciones, 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 con fuego. [3]
Algunos expertos a veces menosprecian a las calderas eléctricas por varios factores. Estos factores se deben al hecho de que la electricidad que se utiliza para alimentar las calderas de vapor eléctricas tiene que generarse en algún lugar. Además del uso de electricidad, está su costo, especialmente si se considera que la mayoría de las calderas eléctricas requieren una gran cantidad de electricidad para funcionar de manera eficiente y a plena capacidad. Generar la energía necesaria para hacer funcionar una caldera eléctrica puede crear tanta contaminación o emisiones (si no más) que quemar combustible en una caldera tradicional. [ cita requerida ] La electricidad es cara y, con los aumentos esperados en el precio de la electricidad, su uso en calderas eléctricas tendrá un alto precio. [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 y control de bombas y válvulas. [5]