L'efficienza della caldaia è incredibilmente elevata! Quali altre caratteristiche ha il riscaldamento a combustibile solido?

Il motivo per cui il riscaldamento viene chiamato combustibile solido è chiaro dal suo nome: il combustibile solido funge da vettore energetico in esso, che a loro volta possono essere rinnovabili (legno) e fossili (torba, carbone, scisto).

Tipi di combustibile solido

Tipi comuni di combustibile solido per il riscaldamento di una casa o per l'uso in locali caldaie sono considerati:

• combustibile a carbone - carbone fossile, antracite, lignite;
• combustibile di torba - bricchette o pellet di torba;
• scisto bituminoso;
• combustibile di legno e i suoi derivati.

Per decidere quale materia prima è meglio scegliere per il riscaldamento di una struttura specifica, tenere in considerazione caratteristiche della caldaia (consumo di vari tipi di carburante), prezzi delle fonti energetiche e della loro distribuzione nella regione.

Per riscaldare un edificio relativamente piccolo, il combustibile più accettabile ed ecologico è legno e suoi derivati: Segatura, trucioli, cippato, bricchette e pellet. Il combustibile legnoso ha un potere calorifico leggermente inferiore al carbone, ma i vantaggi della legna da ardere sono innegabili:

• Disponibilità nella maggior parte delle regioni della Russia e di conseguenza il prezzo è basso.
• Eco-compatibilità - la legna da ardere non emette nell'atmosfera sostanze nocive (zolfo).

Il carbone batte il legno a causa del tempo di combustione più lungo.

Tipi di caldaie a combustibile solido per il riscaldamento

Il compito di riscaldare apparecchiature di qualsiasi tipo consiste nel riscaldamento del liquido refrigerante: acqua, antigelo, olio o liquido speciale alla temperatura specificata.

Per questo motivo, tutti i tipi e i modelli di caldaie a combustibile solido presentano una serie di caratteristiche comuni.

Tutte le caldaie di questo tipo presentano uno svantaggio comune. - la necessità di aggiungere costantemente combustibile durante la stagione di riscaldamento. È impossibile eliminare questo inconveniente, ma è possibile aumentare la frequenza di aggiunta di legna da ardere, carbone e torba includendo unità aggiuntive nella progettazione della caldaia. Per implementare ciò, è necessario comprendere appieno il principio di funzionamento e il meccanismo di una caldaia a combustibile solido.

In totale ci sono diverse tre tipi di caldaie a combustibile solido — apparecchi classici, a pirolisi e a pellet.

Schema classico

Modello tradizionale e standard di caldaia a combustibile solido è in grado di funzionare normalmente con qualsiasi combustibile solido.

Il principio di funzionamento, come per altri tipi di caldaie, si basa sulla combustione della materia prima "fornita" per riscaldare il liquido refrigerante a una temperatura specificata, con il calore rilasciato durante il processo di combustione. Caldaia classica funziona allo stesso modo di un forno tradizionale, ma le pareti e il "tetto" del focolare sono costituiti da una camicia d'acqua. La camera di combustione della caldaia è voluminosa, separata dal cassetto cenere da griglie sul fondo. L'aria necessaria per bruciare la materia prima entra nel focolare attraverso lo sportello del cassetto cenere con una valvola e la griglia.

Foto 1. La struttura di una caldaia a combustibile solido di tipo classico. Le frecce indicano le parti del dispositivo.

I gas di combustione formatisi nel focolare della caldaia vengono eliminati attraverso il camino e con essi anche Una parte significativa del calore "va nello scarico". Anche questo aspetto dovrebbe essere preso in considerazione nella scelta del modello di caldaia. Molti produttori utilizzano corridoi di fumo e curve aggiuntive nelle loro caldaie per aumentarne l'efficienza.

L'evidente vantaggio di un apparecchio di riscaldamento classico - assenza di elettronica, automazione e sistemi di controllo di vario tipo, che tendono a rompersi facilmente. Se la caldaia è dotata di un termostato, funziona secondo un principio meccanico.

Tali argomentazioni parlano dell'affidabilità della classica caldaia a combustibile solido. Per quanto riguarda gli svantaggi della progettazione di una caldaia di questo tipo, ce n'è solo uno: l'attrezzatura richiede un'attenzione costante durante tutta la stagione di riscaldamento: rifornimento di combustibile, rimozione della cenere, pulizia di pareti e camini.

Potrebbe interessarti anche:

Alternativa economica ai radiatori: vale la pena considerare i pannelli riscaldanti in ceramica

E lasciatevi sfuggire il freddo! Riscaldamento a vapore in un'abitazione privata: cos'è, principi di funzionamento

Fusione squisita di Kasli: stufa camino Eurokom Harold con e senza piano cottura, dimensioni della superficie riscaldata

Apparecchi di riscaldamento a pellet

I pellet sono piccoli granuli cilindrici ricavati da legno, torba e scarti agricoli. Questo biocombustibile ha una capacità calorifica una volta e mezza superiore a quella della legna da ardere. Umidità del 20%.

Per valorizzare al meglio le potenzialità del pellet è stato sviluppato un impianto automatizzato ad alta efficienza (92%). Caldaia a pellet può passare inosservato per un bel po' di tempo umano.

Foto 2. Caldaia a pellet a combustibile solido. A sinistra si vede un serbatoio a forma di imbuto per il caricamento del pellet.

Il tempo di combustione continua della caldaia dipende da due condizioni:

• Capacità del bunker con riserva di pellet, da dove entra nel focolare.
• La necessità di pulire le parti del dispositivo da fuliggine e cenere.

Gli elementi principali della caldaia sono camera di combustione (focolare) e scambiatore di calore tubolare. L'unità principale è un bruciatore ad aria forzata. L'aria calda prodotta dal forno, passando attraverso i tubi di scarico, trasferisce calore alla camicia d'acqua e, già raffreddata, viene espulsa attraverso il camino. Nei modelli di caldaie ad alta potenza, è installato un ventilatore - un aspiratore di fumi - per tale scopo.

Anche i generatori di calore a pellet dispongono di un sistema di caricamento manuale del combustibile. In questo caso, la caldaia si differenzia dai modelli classici solo per uno speciale bruciatore a torcia che fornisce una fiamma continua. È dotata di un serbatoio di piccola capacità con riserva di combustibile. per 1 - 7 giorni di combustione continua.

Peso specifico dei pellet da 600 a 700 kg/m³, e il consumo medio giornaliero di carburante è 2 kg all'ora per un dispositivo con alimentazione 10 kW, ovvero 48 kg al giorno.

I vantaggi dell'utilizzo di una caldaia a pellet includono le seguenti caratteristiche:

• L'aumento del trasferimento di calore del combustibile e la progettazione stessa della caldaia consentono di raggiungere l'efficienza fino al 92%.
• L'automazione garantisce facilità di manutenzione e sicurezza operativa.

• Elevata durata della combustione continua.
• Quantità minima di emissioni nocive nell'atmosfera.

Gli svantaggi delle caldaie a pellet includono:

• Dipendenza energetica.
• Costo elevato: i più costosi tra i loro "fratelli".

Pirolisi

Dalle caldaie tradizionali alle caldaie a pirolisi si distinguono per un doppio ciclo di combustioneUna delle camere viene utilizzata per bruciare il carburante, l'altra per rilasciare il gas.

La materia prima nella prima camera della caldaia brucia a basso livello di ossigeno e ad alta temperatura (fino a 800 °C) e avvia il processo di formazione del gas di pirolisi, la cui quantità dipende dall'umidità del combustibile.

La fonte energetica migliore per un dispositivo del genere è il legno duro. È consentito aggiungere pellet, così come scarti di legno (non più di un quarto del volume di legna da ardere).

Schema di funzionamento del generatore di gas:

• Il combustibile viene posto sulla griglia.
• È fornita l'alimentazione dell'aria primaria.
• Il combustibile acceso viene portato alla temperatura richiesta.
• Regolando la valvola si limita l'afflusso d'aria, avviando così il processo di pirolisi.
• Il gas risultante viene pompato nella camera secondaria contemporaneamente all'alimentazione dell'aria.
• Il gas, a contatto con l'ossigeno, brucia rilasciando un grande calore, riscaldando così il liquido nello scambiatore di calore.
• Il prodotto della combustione, il fumo, esce attraverso il camino.

Foto 3. Confronto tra la struttura di una caldaia a combustibile solido di tipo classico (sinistra) e una caldaia a pirolisi (destra).

La velocità di reazione del gas con l'ossigeno regolato da una valvola automatica, che consente di mantenere la temperatura desiderata del liquido di raffreddamento.

I vantaggi delle caldaie a gas sono:

• completare, quasi il 100% combustione del carburante (efficienza) 85 - 95%);
• facile regolazione della temperatura del liquido di raffreddamento.

Gli svantaggi delle caldaie sono considerati:

• elevati costi delle attrezzature;
• elevate esigenze di qualità del carburante (umidità non più del 20%).

Materiali per la realizzazione di una caldaia

Una volta risolta la questione del tipo di combustibile, si passa alla scelta del materiale per l'elemento principale dell'impianto di riscaldamento: la caldaia.

• Ghisa

I suoi vantaggi includono la durevolezza, una caldaia in ghisa serve 35 anni e piùMa qui finiscono le qualità positive.

Le caratteristiche negative di una caldaia in ghisa includono: alto rischio di shock termico.

Fragile Secondo le sue proprietà fisiche, la ghisa è una lega di ferro e carbonio, reagisce male ai bruschi sbalzi di temperaturaGrazie a questa qualità del materiale, la caldaia necessita di tubazioni, cioè del collegamento di uno o più circuiti di riscaldamento, dotando l'impianto di riscaldamento di automazione.

Prezzo - un punto importante che merita attenzione, perché il costo di una caldaia in ghisa è elevato e, in caso di riparazioni, si dovrà pagare una cifra considerevole. Ciò è dovuto all'impossibilità di riparazione: gli elementi in ghisa delle caldaie non possono essere saldati o sigillati efficacemente. Un componente difettoso dovrà essere sostituito completamente.

Ghisa paura dell'impatto meccanico improvviso (shock).

Esperti e utenti non hanno ancora raggiunto un consenso su questo tema. lungo raffreddamento degli elementi in ghisa della caldaia. Dal punto di vista operativo è un bene, ma in caso di riparazioni urgenti o di necessità di passare rapidamente a un'altra modalità di riscaldamento, è un male.

• Acciaio

Si tratta della stessa lega di ferro e carbonio. Ma a differenza della ghisa, contiene altri elementi chimici: metalli e non metalli. Per questo motivo, l'acciaio è considerato una lega contenente non meno del 45% di ferro.

Le caldaie in acciaio sono soggette a corrosione e servono 10 - 15 anni in meno rispetto alla ghisa, ma anchepresentano alcuni vantaggi:

• L'attrezzatura è più economica rispetto all'opzione precedente.
• Una caldaia in acciaio a bassa potenza può avere un focolare di volume piuttosto ampio. Per i dispositivi in ​​ghisa, la profondità del focolare dipende dalla loro potenza, ad esempio, 15 kW corrisponde 30 centimetriMentre con le caldaie in acciaio - di potenza simile, la profondità può essere fino a 60 cm.
• Le caldaie in acciaio possono essere riparate e rimesse facilmente in funzione tramite saldatura.
• Quasi tutti i dispositivi sono dotati di automazione, cosa che non si può dire dei prodotti in ghisa.

Video utile

Guarda il video che illustra il processo di installazione di una caldaia a combustibile solido in un'abitazione.

Come scegliere la potenza del dispositivo

Per effettuare la scelta definitiva di una caldaia per il riscaldamento, È necessario conoscere lo scambio termico del combustibile e la procedura per calcolare la potenza richiesta.

Dissipazione del calore:

• carbone - 6500 kcal/kg;
• bricchette di scarto di legno - 4500 kcal/kg;
• legna da ardere 20% umidità - 3600 kcal/kg;
• legna da ardere 50% umidità - 1900 kcal/kg.

Il carbone ha la resa termica più elevata, ma è consigliabile l'uso della legna a basso prezzo nella zona di residenza.

I rivenditori offrono un'ampia gamma di apparecchiature per il riscaldamento, ma non tutti i produttori hanno fretta di indicare il combustibile primario nelle caratteristiche degli apparecchi.

Se la caldaia è progettata per il carbone, anche la legna brucerà perfettamente, ma l'efficienza non corrisponderà a quella dichiarata. Ciò influirà dalla durata della combustione e dalla quantità di legna consumata.

Prendi la decisione giusta per l'utente un semplice calcolo aritmetico sarà d'aiuto.

In media per il riscaldamento 10 metri² altezza delle stanze fino a 3 metri necessario 1 kW capacità della caldaia. Cioè, per riscaldare uno spazio con una superficie 100 metri² Abbastanza 10 kW.

Un risultato analogo si otterrà se il calcolo viene effettuato in base al volume del locale. In questo caso, con un efficace isolamento termico dell'edificio, è necessario 40 W per 1 mqAd esempio: l'altezza delle pareti 2,5 metri, piazza 100 metri², 100x2,5x40=10000 W (10 kW).

Questo calcolo è appropriato quando la caldaia viene utilizzata solo per il riscaldamento. Per una caldaia a doppio circuito, che funge da caldaia a riscaldamento indiretto, tenere conto capacità dello scambiatore di calore.