Sistemas de almacenamiento de Biomasa

Los requisitos indispensables para los sistemas de almacenamiento de biocombustibles sólidos vienen descritos detalladamente en el Reglamento de instalaciones térmicas en los edificios. Algunas Comunidades Autónomas, además, añaden unos requisitos adicionales para las instalaciones en edificios alimentados con biomasa.

El lugar destinado al almacenamiento de los biocombustibles sólidos debe estar destinado exclusivamente para este uso, pudiendo hallarse dentro o fuera del edificio. Cuando el almacenamiento esté situado fuera del edificio podrá construirse en superficie o subterráneo, pudiendo utilizarse también contenedores específicos de biocombustible.

La elección del sistema y el volumen de almacenamiento depende de varios factores: características de los sistemas de distribución y suministro de biomasa, necesidad anual de biomasa, espacio disponible para caldera y almacén, etc. En el caso de edificios nuevos, independientemente del tipo de almacenamiento elegido, éste debe disponer de una capacidad mínima suficiente para cubrir el suministro de biomasa correspondiente a dos semanas de máximo consumo para calderas o conjuntos de calderas de potencia mayor o igual a 70 kW.

Las calderas precisan de un silo de almacenamiento en una habitación distinta a la sala de calderas y dedicada exclusivamente a ese fin. Desde el silo, bien en superficie o subterráneo, el combustible es transportado hasta la caldera.

El sistema de almacenamiento tiene una influencia directa sobre el tipo de transporte y los sistemas de suministro. Los silos sobre el terreno necesitan vehículos de suministro que puedan descargar lanzando el combustible sobre la pila mientras que los silos subterráneos con trampilla de acceso se podrían llenar con cualquier tipo de vehículo volquete, o caja basculante.

Básicamente, los tipos de almacenamiento pueden dividirse en almacenamientos prefabricados y almacenamientos de obra, ya sean de nueva construcción o habitaciones existentes previamente adaptadas para su nuevo uso. Los prefabricados se utilizan normalmente para biomasas de pequeño tamaño, como el pélet y el hueso de aceituna, mientras que los de obra se utilizan también para astillas o cáscaras de frutos secos. Los almacenamientos prefabricados están diseñados específicamente para combustibles de pequeña granulometría y estandarizados, como los pelets, las astillas e incluso los huesos de aceituna o las cáscaras de almendra.

1- Almacenamientos prefabricados

Para combustibles de tamaño y forma heterogénea no existen silos prefabricados, sino que son necesarios almacenamientos de obra en los que almacenar el combustible.

Contenedor o tolva exterior

Este sistema es la opción más razonable para usuarios que dispongan de poco espacio. Gracias a la dimensión del contenedor (de hasta 3.000 kg) se pueden conseguir largos periodos de autonomía de la caldera. Se sitúan al lado del edificio y la caldera, y permiten un transporte modular sencillo. Estos sistemas son de fácil instalación y no exigen realizar una obra para adecuar un silo, aunque su disponibilidad a nivel nacional es todavía escasa. Su llenado se realiza mediante un sistema neumático y la alimentación de combustible a la caldera puede ser también neumática, o mediante un tornillo sinfín.

Si no son adaptados para el tipo de biomasa a almacenar, pueden no cumplir todos los requisitos de un depósito de combustible idóneo: facilidad de llenado, buena ventilación, etc. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias pueden ser un medio práctico de almacenar biomasa.

Silo flexible

De lona o de polipropileno, este sistema es óptimo en lugares en los que haya espacio suficiente para su instalación. El silo está soportado por una estructura metálica permeable al aire pero no al polvo y conectada a tierra para evitar cargas electrostáticas. Se rellena de biomasa por la parte superior y la descarga para la alimentación a caldera es por la parte inferior mediante un tornillo sinfín o un sistema neumático. De forma cuadrado o rectangular, la capacidad de estos silos está entre 2 y 5 toneladas de combustible. Este tipo de almacén tiene la ventaja de poder utilizar habi- táculos disponibles y adaptarlos de forma sencilla a almacén.

Se puede instalar tanto en el interior como en el exterior del edificio. En el primer caso, la humedad normal de las paredes de las bodegas y sótanos no representa un problema para el óptimo almacenamiento dentro del silo flexible. De todos modos, es aconsejable que el tejido no esté apoyado contra paredes húmedas.

Si el silo está situado en el exterior, es necesario protegerlo frente a la lluvia y los rayos ultravioletas. Es también necesario asegurarse de que el piso pueda sostener el peso del silo lleno y soportar el viento. Unas bases de hormigón de 50 cm de alto x 50 cm de largo x 50 cm de profundidad en la base de cada poste del silo flexible son suficientes para tal fin.

Depósito subterráneo

Cuando no existe espacio suficiente para el almacenamiento del combustible, se podrá utilizar este tipo de depósito en el exterior de la vivienda, que mediante un sistema neumático transporta la biomasa a la caldera. El depósito debe ser resistente tanto a la corrosión como al paso del tiempo por la complejidad que entrañaría su sustitución. Es recomendable que la conexión del tanque subterráneo con la vivienda sea estanca y que se haga mediante un tubo corrugado, al menos a 300 mm de profundidad respecto al nivel del suelo, por el que pasen todos los conductos del sistema.

Tolva o almacenamiento integrado

Algunos sistemas de calefacción disponen de un almacenamiento de tipo tolva o integrado en la caldera intermedio, que en calderas de baja potencia puede utilizarse como almacén único. Su ventaja reside en el poco espacio que ocupa, junto con su elevada integración con la caldera, y se recomienda su uso en el caso de no disponer suficiente espacio para un almacenamiento independiente. La principal desventaja es su menor ca- pacidad, aunque esto puede no ser problemático si se dispone de suministro habitual. Existen almacenamientos integrados en calderas de hasta 40 kW, con capacidades de hasta 2 m³.

2- Almacenamientos de obra

Los almacenamientos de obra son sala de nueva construcción o salas existentes adaptadas para su uso como silo de biomasa. Su característica más importante es la ausencia de humedad, ya que ésta hace que la biomasa aumente de volumen y pierda parte de sus propiedades como combustible. Si no se puede garantizar la ausencia de humedad es preferible elegir un almacenamiento prefabricado de tipo silo flexible o depósito subterráneo.

En el caso de combustibles de pequeña granulometría como pelets, astillas o huesos de aceituna existen silos de almacenamiento específicos que incluyen sistemas automáticos de alimentación de la caldera.

Para todos ellos se recomienda que la puerta que da acceso al almacenamiento tenga las siguientes características:

* Estanqueidad al polvo para evitar la filtración de finos a otras habitaciones.

* En caso de suministro neumático al silo, la puerta debe situarse bajo el nivel de las toberas ya que el combustible se almacena preferen- temente en el lado opuesto. Si el llenado es por descarga directa, la puerta estará en el lado opuesto a la trampilla de carga por las mismas razones.

* Dispositivo interior de contención para evitar la salida de la biomasa al abrir la puerta. Suele consistir de varios listones de madera unos encima de otros, que se pueden ir deslizando hacia arriba y sacándose hasta ver la altura de biomasa almacenada.

* Apertura hacia fuera y mirilla o ventana pequeña para poder realizar la inspección visual del silo sin abrir la puerta.

Con suelo inclinado de dos lados

Esta solución es recomendable en silos rectangulares en los que un rascador no podría barrer toda el área del silo. Se colocan dos falsos suelos inclinados para que el pélet almacenado entre ellos se deslice por gravedad hasta el tornillo sinfín que transporta el combustible a la caldera o hasta el sistema de alimentación neumática que permite que el silo esté situado hasta a 30 m de la caldera. El tornillo sinfín, en codo, consta a su vez de un tornillo rígido de extracción, que es el que está en el silo propiamente dicho, y de uno elevador, que salva el desnivel entre el final del tornillo de extracción y la entrada de biomasa a la caldera. Es recomendable una inclinación de las rampas de entre 35º y 45º para facilitar el vaciado del silo. La desventaja principal de este sistema radica en los espacios muertos existentes debajo de las rampas inclinadas, lo que hace que sólo alre- dedor de 2/3 del total del volumen del silo sea útil como almacenamiento. Es muy importante la inclinación y altura de las rampas, pues la biomasa puede atascarse si el diseño no es el adecuado.

Con suelo inclinado de un lado

Se trata del sistema idóneo para silos cuadrados. La inclinación del suelo determina la necesidad de rascadores. Una menor inclinación implica mayor espacio de almacenamiento pues se desaprovecha menos espacio bajo la rampa inclinada, pero conlleva la necesidad de la utilización de rascadores, con su consiguiente coste, ya que la fuerza de la gravedad no es suficiente para suministrar biomasa de una manera continua al sistema de alimentación de la caldera (tornillo sinfín o sistema neumático). En estos casos la inclinación de la rampa y la posición de la caldera se diseñan de tal manera que el tornillo sinfín de extracción conecta directamente con la entrada de biomasa a la caldera, haciendo innecesaria la instalación de un tornillo elevador, como en el caso de los silos con dos suelos inclinados. A partir de un cierto ángulo de inclinación no pueden utilizarse rascadores ya que se generarían fuertes irregularidades en su funcionamiento debido a la diferencia de fuerzas que debería ejercer en la parte inferior y superior del almacenamiento.

Con suelo horizontal

Es la opción más acertada cuando se dispone de poco espacio disponible o el combustible tiene poca densidad. El suelo plano necesita de rascado- res horizontales hidráulicos, lo que implica un mayor coste pero optimiza el volumen del silo. Los rascadores giratorios (lamas de acero) son más económicos y pueden utilizarse con una gran variedad de combustibles (piña troceada, astillas de madera, etc.). El sistema de alimentación de la caldera puede ser tanto por tornillo sinfín como mediante un sistema neumático. Conviene que el silo de almacenamiento sea redondo o cuadrado para evitar espacios muertos.