Cómo funciona esta calculadora de calderas de biomasa
La madera es un combustible muy variable. Entre una tonelada de leña recién cortada y una de pellets la energía cambia al doble, sobre todo por el agua. Comprar, almacenar y quemar bien la madera empieza, por tanto, por su contenido de humedad. Esta calculadora convierte tu demanda anual de calor en la masa y el volumen de leña, astilla, pellets o briquetas que necesitas; después dimensiona la caldera, el depósito de inercia y el almacén de combustible, y compara el coste de uso con el gas, el gasóleo y una bomba de calor.
Los pasos:
- Energía del combustible = demanda de calor ÷ rendimiento estacional de la caldera.
- Poder calorífico inferior (PCI, NCV en la fórmula) de la madera tal como llega, a partir de su humedad (relación de la ISO 17225).
- Masa = energía del combustible ÷ PCI; el volumen sale de la densidad aparente del tipo de combustible y de la especie de madera con esa humedad.
- Potencia de la caldera a partir de las horas equivalentes a plena carga, depósito de inercia según los litros por kW y volumen del almacén según los meses más fríos que deba cubrir.
- Costes comparados con una caldera de gas del 92 %, una de gasóleo del 88 % y una bomba de calor, más la amortización del sobrecoste de la inversión frente a una caldera de gas.
La fórmula
Ejemplo práctico: una vivienda familiar con pellets
Los valores por defecto corresponden a una casa que necesita 20.000 kWh de calor al año con una caldera de pellets ENplus A1 (8 % de humedad, 91 % de rendimiento estacional):
- PCI de los pellets = 18,8 × 0,92 − 2,443 × 0,08 = 17,1 MJ/kg = 4,75 kWh/kg;
- combustible necesario = 20.000 / (0,91 × 4,75) ≈ 4,6 toneladas al año, unos 7,1 m³ a 650 kg/m³;
- a 330 €/t cuesta unos 1.530 € al año, es decir, 7,6 céntimos por kWh de calor, frente a 10,9 céntimos con una caldera de gas a 0,10 €/kWh;
- la caldera debería ser de unos 13 kW; un silo de pellets con capacidad para un año necesita unos 10,5 m³ brutos, porque en un silo con suelo inclinado solo se aprovechan unos dos tercios;
- con el mantenimiento incluido, el ahorro frente al gas ronda los 520 € al año, así que una instalación de pellets de 16.000 € (frente a 4.000 € de una caldera de gas) tarda unos 18 años en recuperar la diferencia; menos con subvenciones, con el gas más caro o con impuestos al carbono.
Si cambias el combustible a leña, la misma casa necesita más de 6 t (unos 19 m³ apilados de madera blanda), pero con un coste por kWh más bajo. Prueba la opción leña húmeda para ver cómo un 35 % de humedad dispara tanto las toneladas como las emisiones.
Cómo leer los resultados
- Combustible necesario al año: toneladas tal como llegan, con el volumen apilado o a granel equivalente para comparar las unidades de cada proveedor.
- El poder calorífico inferior es la energía de cada kilo que compras; compara el precio por kWh, no por tonelada.
- Depósito de inercia: en la práctica, obligatorio con calderas de leña; opcional con calderas modulantes de pellets y astilla, aunque reduce los arranques y paradas.
- El volumen del almacén es el bruto, incluida la parte que no se puede aprovechar.
- El gráfico comparativo de costes muestra combustible más mantenimiento para cada opción de calefacción.
Valores típicos
| Combustible | Humedad | PCI | Densidad aparente | Volumen por MWh de combustible |
|---|---|---|---|---|
| Pellets de madera | 6–10 % | 4,7–4,9 kWh/kg | 600–700 kg/m³ | 0,32 m³ |
| Briquetas de madera | 8–10 % | 4,6–4,8 kWh/kg | 650–750 kg/m³ apilado | 0,30 m³ |
| Leña curada, frondosas | 15–20 % | 4,0–4,3 kWh/kg | 450–520 kg por m³ apilado | 0,5 m³ |
| Leña curada, coníferas | 15–20 % | 4,0–4,3 kWh/kg | 300–360 kg por m³ apilado | 0,75 m³ |
| Astilla de coníferas | 25–35 % | 3,2–3,7 kWh/kg | 200–250 kg por m³ a granel | 1,3 m³ |
| Madera verde | 45–55 % | 2,0–2,5 kWh/kg | n/d | n/d |
Consejos
- Compra seco y compra por energía. Pregunta por la humedad y compara el precio por kWh; la leña húmeda barata suele salir la más cara.
- Deja curar la leña al menos dos veranos a cubierto y con ventilación; la madera blanda seca antes que el roble.
- Dimensiona el almacén pensando en las entregas. Los pedidos grandes de pellets o astilla salen más baratos por tonelada.
- Aísla primero. Cada kWh de demanda de calor que ahorras reduce el combustible que hay que manejar, el tamaño del almacén y el de la caldera.
- Haz una revisión anual. Con los intercambiadores limpios el rendimiento se mantiene alto; una capa de hollín de 1 mm puede restar varios puntos porcentuales.
- Compara todas las opciones de calefacción a la vez con la calculadora comparativa de costes de calefacción.
Limitaciones
Los poderes caloríficos y las densidades aparentes son valores típicos; la especie, el tamaño de la astilla, la longitud de los troncos y la forma de apilarlos los cambian un ±10–20 %. El rendimiento estacional depende mucho del dimensionado de la caldera, de la hidráulica y del uso. Una caldera sobredimensionada que arranca y para a menudo rinde menos que su valor nominal. El perfil mensual es una curva de calefacción genérica de clima templado. El CO₂ de la combustión de la madera se considera biogénico, lo que presupone bosques gestionados de forma sostenible; no se modelan la normativa local de calidad del aire ni las emisiones de partículas.
Método e hipótesis
Energía del combustible = demanda de calor ÷ rendimiento estacional. Poder calorífico inferior en base húmeda: PCI = 18,8 × (1 − w) − 2,443 × w MJ/kg (w = humedad en base húmeda), ÷ 3,6 para kWh/kg. Masa de combustible = energía del combustible ÷ PCI. Volumen = masa ÷ densidad aparente, donde densidad aparente = masa seca por m³ ÷ (1 − w). Tamaño de la caldera = demanda ÷ horas a plena carga (+10 %). Depósito de inercia para calderas de leña ≥ 55 L por kW (práctica EN 303-5). El volumen del silo cubre el número elegido de meses más fríos, dividido entre la fracción útil del almacén.
Preguntas frecuentes
¿Cuántas toneladas de pellets necesito al año?
¿Cuánto calor tiene un kilo de leña?
¿Por qué importa tanto la humedad?
¿Qué potencia de caldera de biomasa necesito?
¿Las calderas de leña necesitan depósito de inercia?
¿Sale más barato calentar con leña que con gas?
Fuentes y referencias
- ISO 17225: Solid biofuels: Fuel specifications and classes (pellets, astillas, leña)
- EN 303-5: Heating boilers for solid fuels, manually and automatically stoked, nominal heat output up to 500 kW
- ENplus: sistema de certificación de calidad para pellets de madera
- Biomass Energy Centre / Forest Research (Reino Unido): Typical calorific values of fuels
- IEA Bioenergy: Task 32 Biomass Combustion
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