Las calderas son como vasos cerrados donde un fluido es calentado. Por lo general el fluido que se suele calentar es agua. En inglés caldera se escribe boiler, cuyo significado es hervir, aunque realmente el agua no llega a hervir. El agua es utilizada en varios campos de aplicación como; generación de agua caliente, calefacción central, cocina, etc. ¿Pero entonces qué quiere decir supercrítico y subcrítico?
Las calderas supercríticas o subcríticas son sistemas de generación de vapor. La clave o diferencia entre estas dos calderas es que la caldera subcrítica funciona a presiones subcríticas del fluido, mientras que las calderas supercríticas funcionan a presiones supercríticas.
¿Qué es una caldera subcrítica?
Las calderas subcríticas trabajan a temperatura cerca de los 374 ºC y presiones de 3,208 psi (el punto critico del agua). Estas calderas o sistemas tienen evaporación constante. Un ejemplo de una caldera o sistema con caldera subcrítica puede ser el generador tipo tambor.
Dentro de la caldera, la circulación natural del fluido es generado por el calentamiento de los elevadores. El agua y el vapor mezclados en el elevador o saliendo del elevador se separan en el tambor. El agua circulará de vuelta al principio y el vapor fluirá hacia las cámaras del super-calentador.
¿Qué es una caldera supercrítica?
Los generadores supercríticos de vapor son un tipo de calderas que trabajan bajo condiciones de presiones supercríticas. Este tipo de calderas son normalmente utilizadas para la producción de electricidad.
A diferencia de una caldera subcrítica, en este tipo de calderas no se forman burbujas, e inmediatamente convierten el agua en vapor. Estas calderas suelen trabajar a temperatura de 538 – 565ºC y presiones por encima de 3,200 psi. Estos sistemas no tienen tambores. El flujo del fluido, siendo casi siempre agua, es inducida por bomba de alimentación. Esto hace que dicho sistema funcione a variaciones de presión.
Similitudes entre calderas supercríticas y subcríticas
La base mecánica operacional en ambas calderas es la misma. Las técnicas de ambas calderas utilizan equipos y estrategias similares en operación.
¿Pero, qué es eso que denominan crítico o punto crítico?
Hacemos referencia a punto crítico de una sustancia cuando la temperatura y la presión a la que esa sustancia puede comportarse como un gas y un líquido al mismo tiempo, produciendo fases gaseosas y liquidas. Eso es debido a la densidad de la fase gaseosa y la fase liquida son iguales en ese punto de trabajo.
Entonces podemos decir que una sustancia que existe a temperatura y presión por encima de su punto crítico será un fluido supercrítico. Por lo contrario, una sustancia que salga por debajo de su punto crítico será un fluido subcrítico.
Este tipo de sistemas se utilizan para la industria, pueden llegar a temperatura elevadas tal y como hemos mencionado anteriormente. Se utilizan en centrales termo solares y generación de energía eléctrica.