L'eficiència de la caldera és increïblement alta! Quines altres característiques té la calefacció de combustible sòlid?
Per què la calefacció s'anomena combustible sòlid és evident pel seu nom: el combustible sòlid actua com a portador d'energia, que, al seu torn, poden ser renovables (fusta) i fòssils (torba, carbó, esquist).
Tipus de combustible sòlid
Tipus populars de combustible sòlid per escalfar una llar o per al seu ús en sales de calderes es consideren:
- combustible de carbó - hulla, antracita, lignit;
- combustible de torba - briquetes o pèl·lets de torba;
- esquist bituminós;
- combustible de llenya i els seus derivats.
Per decidir quina matèria primera és la millor per a la calefacció d'una instal·lació específica, cal tenir en compte característiques de la caldera (consum de diversos tipus de combustible), preus de les fonts d'energia i el seu subministrament a la regió.
Per escalfar un edifici relativament petit, el combustible ecològic més acceptable és fusta i els seus derivats: serradures, encenalls, estelles, briquetes i pellets. El combustible de llenya és una mica inferior al carbó pel que fa al poder calorífic, però els avantatges de la llenya són innegables:
- Disponibilitat a la majoria de regions de Rússia, i per tant el preu és baix.
- Respectuós amb el medi ambient - la llenya no emet substàncies nocives (sofre) a l'atmosfera.
El carbó venç la fusta a causa d'un temps de combustió més llarg.
Tipus de calderes de combustible sòlid per a calefacció
La tasca dels equips de calefacció de qualsevol tipus consisteix en escalfar el refrigerant: aigua, anticongelant, oli o líquid especial a la temperatura especificada.
Per tant, tots els tipus i models de calderes de combustible sòlid tenen una sèrie de característiques comunes.
Totes les calderes d'aquest tipus tenen un inconvenient comú. - la necessitat d'afegir combustible constantment durant tota la temporada de calefacció. És impossible eliminar aquest inconvenient, però és força possible augmentar la freqüència d'afegir llenya, carbó i torba incloent unitats addicionals al disseny de la caldera. Per implementar-ho, cal entendre clarament el principi de funcionament i el mecanisme d'una caldera de combustible sòlid.
En total, hi ha diferents tres tipus de calderes de combustible sòlid — dispositius clàssics, de piròlisi i de pellets.
Esquema clàssic
Model tradicional estàndard de caldera de combustible sòlid és capaç de funcionar normalment amb qualsevol combustible sòlid.
El principi de funcionament, com altres tipus de calderes, es basa en la combustió de la matèria primera "oferta" per escalfar el refrigerant a una temperatura específica, amb la calor alliberada durant el procés de combustió. Caldera clàssica funciona de la mateixa manera que un forn convencional, però les parets i el "sostre" de la caixa de foc són una camisa d'aigua. La cambra de combustible de la caldera en si és voluminosa, separada del cendrer per reixes a la part inferior. L'aire necessari per cremar la matèria primera entra a la caixa de foc a través de la porta del cendrer amb un regulador i la reixa.
Foto 1. L'estructura d'una caldera de combustible sòlid del tipus clàssic. Les fletxes indiquen les parts del dispositiu.
Els gasos de combustió formats a la caixa de foc de la caldera s'eliminen a través de la xemeneia, i juntament amb ells també Una part important de la calor "se'n va pel desguàs". Aquest punt també s'ha de tenir en compte a l'hora de triar un model de dispositiu. Molts fabricants utilitzen corredors de fum i corbes addicionals en els dissenys de les seves calderes per augmentar l'eficiència.
L'avantatge evident d'un dispositiu de calefacció clàssic - absència d'electrònica, automatització, diversos tipus de sistemes de control, que són molt "aficionats" a descompondre's. Si el disseny de la caldera té un termòstat, funciona segons un principi mecànic.
Aquests arguments parlen de la fiabilitat de la caldera clàssica de combustible sòlid. Pel que fa als desavantatges del disseny d'una caldera d'aquest tipus, només n'hi ha un: l'equipament requereix atenció constant durant tota la temporada de calefacció: subministrament de combustible, eliminació de cendres, neteja de parets i xemeneies.
Dispositius de calefacció de pellets
Els pellets són petits grànuls cilíndrics fets de fusta, torba i residus agrícoles. Aquest biocombustible té una capacitat de calefacció una vegada i mitja més gran que la de la llenya. 20% d'humitat.
S'ha desenvolupat específicament una instal·lació automatitzada d'alta eficiència per revelar el potencial dels pellets (92%). Caldera de pellets pot passar desapercebut durant força temps humà.
Foto 2. Caldera de pellets de combustible sòlid. A l'esquerra hi ha un dipòsit en forma d'embut per carregar pellets.
El temps de combustió contínua de la caldera depèn de dues condicions:
- Capacitat del búnquer amb subministrament de pellets, des d'on entren a la caixa de combustió.
- La necessitat de netejar les parts del dispositiu de sutge i cendra.
Els elements principals de la caldera són cambra de combustió (fogona) i intercanviador de calor tubular. La unitat principal és un cremador amb subministrament d'aire forçat. L'aire calent produït pel forn, que passa pels tubs de foc, transfereix calor a la camisa d'aigua i, a través de la xemeneia, ja refredada, s'expulsa. En els models de calderes d'alta potència, s'instal·la un ventilador, un extractor de fums, per a aquest treball.
Els generadors de calor de pellets també tenen un esquema de càrrega manual de combustible. En aquest disseny, la caldera només es diferencia dels models clàssics per un cremador de torxa especial que proporciona una flama contínua. Té una tremuja de petita capacitat adjunta amb una reserva de combustible. durant 1 - 7 dies de combustió contínua.
Gravetat específica dels pellets de 600 a 700 kg/m²3, i el consum mitjà diari de combustible és 2 kg per hora per a un dispositiu amb alimentació 10 kW, és a dir, 48 kg per dia.
Els avantatges d'utilitzar una caldera de pellets inclouen les següents característiques:
- L'augment de la transferència de calor del combustible i el disseny de la caldera permeten aconseguir l'eficiència fins a un 92%.
- L'automatització garanteix la facilitat de manteniment i la seguretat operativa.
- Alt temps de combustió contínua.
- Mínima quantitat d'emissions nocives a l'atmosfera.
Els desavantatges de les calderes de pellets inclouen:
- Dependència energètica.
- Cost elevat: el més car entre els seus "germans".
Piròlisi
De les calderes tradicionals a les calderes de piròlisi es distingeixen per un cicle de doble combustióUna de les cambres s'utilitza per cremar combustible, l'altra per al gas alliberat.
La matèria primera de la primera cambra de la caldera crema a un nivell baix d'oxigen i a alta temperatura (fins a 800 °C) i inicia el procés de formació de gas de piròlisi, la quantitat del qual depèn de la humitat del combustible.
La millor font d'energia per a un dispositiu d'aquest tipus és la fusta dura. Es permet afegir pellets, així com residus de fusta (no més d'una quarta part del volum de llenya).
Esquema de funcionament del generador de gas:
- El combustible es col·loca a la graella.
- Es proporciona subministrament d'aire primari.
- El combustible encès es porta a la temperatura desitjada.
- Ajustant la vàlvula, es limita el subministrament d'aire, iniciant així el procés de piròlisi.
- El gas resultant es bomba a la cambra secundària simultàniament amb el subministrament d'aire.
- El gas, en contacte amb l'oxigen, crema amb una gran alliberació de calor, escalfant així el líquid de l'intercanviador de calor.
- El producte de la combustió, el fum, surt per la xemeneia.
Foto 3. Comparació de l'estructura d'una caldera de combustible sòlid del tipus clàssic (esquerra) i una caldera de piròlisi (dreta).
La velocitat de reacció del gas amb l'oxigen regulat per una vàlvula automàtica, que permet mantenir la temperatura requerida del refrigerant.
Els avantatges de les calderes de generador de gas inclouen:
- complet, gairebé 100% combustió de combustible (eficiència) 85 - 95%);
- fàcil regulació de la temperatura del refrigerant.
Els desavantatges de les calderes es consideren:
- alt cost de l'equip;
- altes exigències sobre la qualitat del combustible (humitat no més del 20%).
Atenció! La temperatura a la línia de retorn ha de ser no menys de 50°Si no s'observa aquest règim, es formarà condensació, que provocarà la corrosió dels elements d'acer.
Materials per fer una caldera
Un cop resolt el problema amb el tipus de combustible, comencen a seleccionar el material per a l'element principal del sistema de calefacció: la caldera.
- Ferro colat
Els seus avantatges inclouen la durabilitat, una caldera de ferro colat serveix 35 anys o mésPerò aquí és on acaben les qualitats positives.
Les característiques negatives d'una caldera de ferro colat inclouen: alt risc de xoc tèrmic.
Fràgil Segons les seves propietats físiques, la fosa és un aliatge de ferro i carboni, reacciona malament als canvis sobtats de temperaturaA causa d'aquesta qualitat del material, la caldera requereix canonades, és a dir, la connexió d'un o més circuits de calefacció, equipant el sistema de calefacció amb automatització.
Preu - un punt important que mereix atenció, perquè el cost d'una caldera de ferro colat és elevat i, si calen reparacions, haureu de pagar una quantitat considerable. Això s'explica per la impossibilitat de reparació: els elements de ferro colat de les calderes no es poden soldar ni segellar eficaçment. Una peça defectuosa haurà de ser substituïda completament.
Ferro colat por d'un impacte mecànic sobtat (xoc).
Els experts i els usuaris no han arribat a un consens sobre aquest tema. refredament llarg dels elements de ferro colat de la caldera. Pel que fa al funcionament, això és bo, però en cas de reparacions urgents o de la necessitat de canviar ràpidament a un altre mode de calefacció, és dolent.
- Acer
Aquest és el mateix aliatge de ferro i carboni. Però a diferència del ferro colat, conté altres elements químics: metalls i no metalls. Tenint en compte aquest fet, l'acer es considera un aliatge que conté no menys del 45% de ferro.
Important! Caldera de ferro colat, amb control automàtic, val la pena De 2 a 2,5 vegades més car que l'acer, i s'utilitza principalment per escalfar escoles, hospitals i petites instal·lacions industrials.
Les calderes d'acer estan subjectes a la corrosió i serveixen 10-15 anys menys que el ferro colat, però tambétenen alguns avantatges:
- L'equipament és més barat que l'opció anterior.
- Una caldera d'acer de baixa potència pot tenir una caixa de foc de volum força gran. Per als dispositius de ferro colat, la profunditat de la caixa de foc depèn de la seva potència, per exemple, 15 kW correspon 30 centímetresMentre que amb calderes d'acer, amb una potència similar, la profunditat pot ser fins a 60 centímetres.
- Les calderes d'acer es poden reparar i es poden posar fàcilment en funcionament mitjançant soldadura.
- Gairebé tots els dispositius estan equipats amb automatització, cosa que no es pot dir dels productes de ferro colat.
Vídeo útil
Mireu el vídeo que mostra el procés d'instal·lació d'una caldera de combustible sòlid en una casa.
Com triar la potència del dispositiu
Per fer una elecció final d'una caldera de calefacció, Cal conèixer la transferència de calor del combustible i el procediment per calcular la potència necessària.
Dissipació de calor:
- carbó - 6500 kcal/kg;
- briquetes de residus de fusta - 4500 kcal/kg;
- llenya 20% humitat - 3600 kcal/kg;
- llenya 50% humitat - 1900 kcal/kg.
El carbó té la producció de calor més alta, però és recomanable l'ús de llenya a baix preu a la regió de residència.
Els minoristes ofereixen una àmplia gamma d'equips de calefacció, però no tots els fabricants tenen pressa per indicar el combustible principal en les característiques dels dispositius.
Si la caldera està dissenyada per a carbó, la llenya també hi cremarà perfectament, però l'eficiència no correspondrà a la declarada. Això afectarà de la durada de la combustió i de la quantitat de llenya consumida.
Pren la decisió correcta per a l'usuari Un simple càlcul aritmètic ajudarà.
De mitjana per a calefacció 10 metres2 alçada de les habitacions fins a 3 metres requerit 1 kW capacitat de la caldera. És a dir, per escalfar un espai amb una superfície 100 metres2 prou 10 kW.
S'obtindrà un resultat similar si el càlcul es fa en funció del volum de l'habitació. En aquest cas, amb un aïllament tèrmic eficaç de l'edifici, cal 40 W per 1 m²Per exemple: l'alçada de les parets 2,5 metres, quadrat 100 metres2, 100 x 2,5 x 40 = 10.000 W (10 kW).
Aquest càlcul és adequat quan la caldera només s'utilitza per a calefacció. Per a una caldera de doble circuit, que serveix com a caldera de calefacció indirecta, cal tenir en compte capacitat de l'intercanviador de calor.
Comentaris
És millor agafar una caldera de ferro colat que una d'acer.