La meilleure alternative au bois, à l'électricité et au gaz ! Chaudière à granulés : qu'est-ce que c'est ?
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Chaudière à granulés – un dispositif qui chauffe un caloporteur liquide pendant la combustion d'un combustible granulé.
La chaudière à granulés est une armoire métallique rectangulaire avec une porte à l'avant, des tuyaux pour le raccordement des tuyaux à l'arrière et un réservoir ouvert en forme d'entonnoir sur le côté.
Objets chauffants traditionnels – chalets, maisons d’été, blocs utilitaires, magasins, écoles rurales et autres petits bâtiments publics.
Contenu
Construction d'une chaudière à granulés
Corps de chaudière, en fonte ou en acier, formes 4 zones principales :
- foyer (chambre de combustion);
- cendre;
- eau (un réservoir fermé dans lequel le liquide de refroidissement est chauffé à la température requise) ;
- convectif (conduits de gaz).
Éléments de l'appareil
L'accès au cendrier et au brûleur se fait par les portes situées sur la paroi avant du corps de la chaudière. Brûleur à granulés type volumétrique Augmente le rendement de la chaudière à granulés au même niveau qu'une chaudière à gaz. Les brides, les tuyaux de raccordement à la cheminée et la tuyauterie sont situés dans la paroi arrière.
Unité de contrôle est attaché par le haut, bac à granulés, en fonte ou en tôle d'acier, sur le côté. Il est relié au brûleur par un manchon et une vis sans fin externe. vis sans fin interne, si le modèle en est équipé, achemine les granulés directement vers le foyer. Le matériau isolant recouvrant le corps de la chaudière est protégé par un carter en acier.
Combustible à granulés : qu'est-ce que c'est ?
Les granulés sont un élément d'origine végétale sous forme de petits « grains » denses forme cylindrique. Le diamètre du granule ne dépasse pas 1 cm, longueur moyenne - 4 cm.
Photo 1. Granulés destinés à être utilisés dans une chaudière. Il s'agit de petits granulés pressés.
Le bois de mauvaise qualité, l’écorce, les déchets de transformation du bois, ainsi que la paille, les coques de tournesol et le maïs servent de vecteurs énergétiques. Le pressage de la matière première est précédé par :
- son broyage grossier, son séchage ;
- broyage fin jusqu'à obtenir une fraction pulvérulente ;
- traitement de l'eau et de la vapeur.
La granulation améliore les propriétés physiques et mécaniques importantes du produit dispersé, éliminant la fluidité, la formation de poussière et le frittage lors de la combustion. Le résultat est un matériau en vrac représenté par des éléments d’une forme, d’une taille, d’une structure, d’une teneur en humidité et d’une densité données.
Principe de fonctionnement
Les caractéristiques énergétiques de la chaudière, la conception du foyer et son fonctionnement sont déterminés par les phénomènes et processus accompagnant la combustion du combustible. Chauffage au bois se désintègre en substances « volatiles » et en charbons. Ces composants, lorsqu’ils brûlent, contribuent à la quantité totale de chaleur libérée.
Dans le foyer et les conduits de fumée de la chaudière, la chaleur est transférée du combustible aux surfaces convection et rayonnementLe ventilateur situé sous le brûleur dirige l'air dans le foyer. Il traverse le combustible solide en combustion, se mélange aux produits de combustion et chauffe le foyer, les conduits de fumée et le réservoir. La température totale du mélange air-gaz chauds est de 1300—1700 °C.
Référence. La paroi du foyer est chauffée par rayonnement uniquement des zones de la charge qui la « regardent » directement. Sa part est faible, mais partie inférieure de la chambre de combustion, adjacent au signet, est chauffé principalement par rayonnement.
Le chauffage principal du foyer et des canaux est assuré par des gaz chauds - produits de combustion.
Les granulés contiennent une proportion plus élevée de substances volatiles que le bois en morceaux (sans parler du lignite et du charbon). Par conséquent, la convection conduits de gaz chaudière à granulés développé, multi-passes (après tout, c'est ce qui se passe chez eux plus de 2/3 de l'évacuation de la chaleur), et la chambre de combustion est petite.
Mercredi, transmettant l'énergie générée (eau, eau antigel), circule dans un pipeline fermé, chauffant l'air ambiant grâce à des radiateurs. Dans un circuit séparé Il est possible d'alimenter le bâtiment en eau chaude.
Photo 2. Chaudière à granulés avec un circuit d'eau connecté, qui sert à chauffer la pièce.
Les chaudières à pellets sont combinées avec d'autres équipements de chauffage (pour compléter leur fonctionnement en hiver, et pour économiser du combustible en été), Par exemple:
- avec accumulateurs de chaleur — des réservoirs calorifugés dans le circuit du système de chauffage qui accumulent l’eau chaude ;
- circuit de chauffage supplémentaire, par exemple, un système solaire ;
- chaudière électrique.
Important! Toutes les conceptions de chaudière de chauffage n'impliquent pas possibilité de chauffer l'antigel. Tous les modèles ne sont pas conçus pour connecter plus d'un circuit.
Caractéristiques principales
Fiabilité La chaudière à granulés, comme tout équipement, est soumise à une période de garantie et à des intervalles de réparation et d'entretien. En tant qu'appareil permettant de produire de l'énergie et de la transférer au fluide caloporteur, L'appareil se caractérise par :
- efficacité énergétique de la combustion des combustibles;
- pouvoir;
- autonomie de la batterie sur un seul onglet.
Puissance thermique, quelle est la plus petite
Quelle quantité de chaleur est générée par unité de temps résultant de la combustion du carburant, montre la principale caractéristique du générateur de chaleur - la puissance thermique.
Il est sélectionné en fonction de l'usage de la pièce, de la superficie, de la hauteur du plafond et de la perte de chaleur lors du passage à travers les structures d'enceinte.
Les valeurs de puissance de la chaudière à granulés sont dans la gamme de 12 à 500 kW.
Moins de puissance rend l'appareil non rentable, mais avec plus de puissance, il perd ses avantages par rapport aux autres générateurs de chaleur :
- fonctionne avec une efficacité < 0,8 — moins efficaces que les chaudières à gaz, à combustible liquide ou à charbon ;
- est en train d'échouer dans 3 à 5 ans.
Efficacité
Le rendement de l'appareil indique la part que la chaudière à granulés a pu « prélever » sur la quantité de chaleur calculée dégagée par le combustible lors de la combustion. Réduit le rendement. chargement insuffisant ou excessif du foyer, combustible de mauvaise qualité, mauvais fonctionnement de l'équipement.
Plus la chaleur de combustion est élevée, plus le combustible est efficace. Le fioul et le diesel sont les carburants les plus performants. La chaleur de combustion des granulés 2,4 à 4,3 fois plus faible Et dépend du type de matière première :
- boisé - 17,5-19 (MJ/kg) ;
- paille - 14,5;
- tourbe - 10.
À cet égard, les granulés issus de déchets de transformation du bois sont comparables au charbon (15-25 MJ/kg) et sont supérieurs au matériau d'origine - sciure, copeaux, copeaux (10 MJ/kg).
Consommation de carburant et capacité du bunker
Consommation annuelle moyenne de granulés de bois recyclé 1/5 de moins que le lignite (en poids) et plusieurs fois moins qu'un morceau de bois (il est plus humide et moins dense).
Le chiffre exact dépend des propriétés de la chaudière et de ses paramètres de fonctionnement, ainsi que du volume de la pièce chauffée, du matériau et de la conception des murs extérieurs.
Volume du bunker pour les pellets, il détermine combien de temps la chaudière de chauffage ne nécessitera pas d'intervention humaine et varie de quelques dizaines de litres à un mètre cube ou plus.
Référence. L'automatisation de l'approvisionnement en carburant est possible si elle est initialement fournie par la conception de la chaudière. Les distances de sécurité incendie dans la chaufferie dépendent également du volume du bunker.
Fonctions supplémentaires
L'automatisation du fonctionnement des chaudières à granulés ne se limite pas à l'alimentation mécanisée du brûleur en combustible, depuis la réserve de fonctionnement. Modèles de chaudières avec fonctions supplémentaires réduire au minimum le travail manuel d'entretien de l'unité :
- des éléments optiques contrôlent la flamme ;
- la bobine électrique allume l'alimentation en carburant ;
- La température et la pression de l'eau sont mesurées par un thermomanomètre ;
- les thermostats allument et éteignent le brûleur et la pompe et protègent le système contre la surchauffe ;
- la puissance de la chaudière est réglée par un potentiomètre ;
- Le capteur de combustion du carburant réagit à la température de surface du brûleur.
Ceci n’est pas une liste complète des appareils électroniques, mécaniques et chimiques., dont le fabricant peut équiper ses produits.
Un haut degré d'automatisation permet à la chaudière à granulés de fonctionner sans intervention humaine plus de 7 jours. La connexion à un ordinateur permet un contrôle à distance. Le nettoyage ou le remplacement manuel du cendrier ne prend pas plus d'une demi-heure.
Important! Les paramètres techniques de la chaudière à granulés, déclarés par le fabricant, sont le résultat d'essais réalisés avec le combustible prescrit. Instructions d'utilisation de l'appareil contient des exigences relatives à la qualité des pellets : granulosité (mm), valeur calorifique (J/kg), humidité (%), teneur en cendres (%).
Les propriétés du combustible affectent la puissance et l’efficacité du générateur de chaleur.
Avantages de l'appareil
Les avantages des chaudières à granulés résident dans la qualité du vecteur énergétique qu'elles traitent. Les chaudières à combustible solide sont économiques à exploiter. peu exigeant sur la qualité de l'eau chauffée Et propreté de l'air ambiant.
Le combustible solide permet de fabriquer des équipements qui fonctionnent avec :
- indépendant des sources d’énergie centralisées (y compris leur disponibilité) ;
- antidéflagrant et ignifuge;
- ne nécessite pas de frais de raccordement ni de réservoir pour le carburant liquide.
Photo 3. Chaudière à granulés avec foyer fermé (à gauche) et ouvert (à droite). Le panneau de commande est situé sur le dessus de l'appareil.
La nature ligneuse du combustible confère aux chaudières à granulés leur caractéristiques positives :
- sécurité environnementale;
- la possibilité d’utiliser les cendres pour désoxyder et enrichir le sol ;
- valeur esthétique - les endroits où le bois de chauffage et les granulés sont stockés et utilisés restent propres et ne sont trahis que par l'odeur du bois.
Respect de l'environnement
La forme d'existence des matières premières (granulés denses et homogènes) et la technologie de production confèrent aux chaudières à granulés de nouvelles qualités qui les distinguent des générateurs de chaleur utilisant des combustibles traditionnels. Tout comme les morceaux de bois, les granulés respectueux de l'environnement et hypoallergénique (pas de linkers, modificateurs).
Les gaz de combustion du charbon contiennent de 1 à 3 % de soufre, fumée de granulés de bois - 0,1%Il n'y a pratiquement pas de dioxyde de carbone dans les produits de combustion des granulés (seulement la quantité que la plante a absorbée pendant sa croissance), ce qui n'est pas le cas des autres types de combustibles :
- charbon - 60 kg/GJ;
- mazout - 78;
- gaz - 57;
- biocarburant à base de tourbe - 70.
Efficacité
Pouvoir calorifique des granulés de bois plus d'une fois et demie plus élevéElle est identique à celle du bois de chauffage et comparable à la chaleur spécifique de combustion du charbon.
Le rendement d'une chaudière à granulés est supérieur à celui d'une chaudière à bois - 8,5-9,5. Température des gaz d'échappement du premier 120—140 °C, le reste de la chaleur est « absorbé » par les conduits de fumée.
Commodité
Teneur en cendres des granulés de bois (0,5 à 1 % en poids) inférieur au bois de chauffage, et en 10 à 60 fois moins, que le charbon. La teneur en cendres des granulés de paille et de tourbe est légèrement supérieure : 4 et 20% respectivement. Le bac à cendres de la chaudière a une capacité de 25 kW nettoyé deux fois par mois.
Attention! L'élimination des cendres ne fait que commencer une fois le brûleur refroidi.
Matériau granulé et conditionné pratique à transporter, décharger et stocker. La constance des paramètres physiques, mécaniques et métriques spécifiés des éléments combustibles garantit une combustion durable à température constante. Lors de la combustion, les pastilles ne produisent ni étincelles ni étincelles.
Inconvénients
Chaleur de combustion des pellets 2,4 à 4,3 fois plus faible, que le fioul ou le diesel, mais cette caractéristique est comparable à celle du charbon. En une heure de combustion d'un kilogramme de granulés, le poêle transfère l'énergie au liquide de refroidissement. 150 kcal (ou 4,3-4,5 kW) chaleur.
Le fardeau repose sur les épaules du consommateur s'occuper de l'achat, de la livraison et du stockage du carburant.
Malgré le fait que les paquets de granulés soient empilés de manière compacte, bûcher pour leur stockage il en faut un assez volumineux et sec:Le bois granulé est sensible à l’humidité.
Installation d'une chaudière à granulés accompagné de frais supplémentaires : Des conduits d’air sont nécessaires pour fournir de l’air et des cheminées pour évacuer les produits de combustion.
Vidéo utile
Regardez la vidéo, qui présente les caractéristiques d'une chaudière à granulés et explique à quoi elle sert.
Fonctionnement sûr
L'installation d'une chaudière à granulés est obligatoire dans une pièce séparée et ventilée à l'extérieur du bâtiment résidentielL'intensité de l'échange d'air dans la chaufferie dépend des caractéristiques de la chaudière et est indiquée dans sa notice.
Important! Le stockage du combustible et la chaufferie ne sont pas combinés. Même le stock opérationnel de pellets ne pas laisser dans la même pièce que le poêle.
La chaufferie doit être suffisamment spacieuse pour qu'aucun objet ou mur ne soit adjacent au corps de la chaudière. à moins d'un demi-mètre. La hauteur minimale de plafond autorisée dépend des dimensions du corps de la chaudière avec le bunker et est spécifiée dans les instructions.
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La chaudière à combustible solide est installée sur une base durable et non combustible dont la surface est plus grande que la base du corps de la chaudière. pas moins de 2 cm la base doit être visible de chaque côté.
Préparation de l'ancien système de chauffage, raccordement du nouvel équipement, son réglage, réparations majeures et programmées réalisée par des spécialistes dûment qualifiés, avec autorisation pour ce type de travail.
Avec un fonctionnement correct, la durée de vie d’une chaudière à granulés atteint deux décennies.
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