A melhor substituição para lenha, eletricidade e gás! Caldeira a pellets: o que é?
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Caldeira de aquecimento a pellets – um dispositivo que aquece um líquido transportador de calor durante a combustão de combustível granulado.
A caldeira a pellets é um gabinete metálico retangular com uma porta na frente, tubos para conexão de tubos na parte traseira e um tanque aberto em forma de funil na lateral.
Objetos aquecidos tradicionais – casas de campo, casas de veraneio, blocos de serviços públicos, lojas, escolas rurais e outros pequenos edifícios públicos.
Contente
Construção de uma caldeira de aquecimento a pellets
Corpo da caldeira, ferro fundido ou aço, formulários 4 zonas principais:
- caixa de fogo (câmara de combustão);
- cinzas;
- água (reservatório fechado no qual o refrigerante é aquecido até a temperatura necessária);
- convectivo (dutos de gás).
Elementos do dispositivo
O acesso ao cinzeiro e ao queimador é feito através das portas na parede frontal do corpo da caldeira. Queimador de pellets tipo volumétrico aumenta a eficiência da caldeira a pellets para o nível de uma caldeira a gás. Flanges, tubos para conexão à chaminé e tubulação estão localizados na parede traseira.
Unidade de controle está anexado de cima, depósito de pellets, de ferro fundido ou chapa de aço, na lateral. É conectado ao queimador por uma luva e um alimentador de parafuso externo. Trado interno, se o modelo estiver equipado, move os pellets diretamente para o fogo. O material isolante que reveste o corpo da caldeira é protegido por uma carcaça de aço.
Combustível de pellets: o que é
Os pellets são um elemento de origem vegetal na forma de pequenos "grãos" densos forma cilíndrica. O diâmetro do grânulo não excede 1 cm, comprimento médio - 4 cm.
Foto 1. Pellets para uso em caldeira de aquecimento. São pequenos grânulos prensados.
Madeira de baixa qualidade, casca, resíduos de processamento de madeira, bem como palha, cascas de girassol e milho atuam como transportadores de energia. A prensagem da matéria-prima é precedida por:
- sua moagem grosseira, secagem;
- moagem fina até uma fração pulverulenta;
- tratamento de água e vapor.
A granulação melhora importantes propriedades físicas e mecânicas do produto disperso, eliminando fluidez, poeira e sinterização durante a combustão. O resultado é um material a granel representado por elementos de um determinado formato, tamanho, estrutura, teor de umidade e densidade.
Princípio de funcionamento
As características energéticas da caldeira, o projeto da fornalha e seu funcionamento são determinados pelos fenômenos e processos que acompanham a combustão do combustível. Lenha aquecida desintegra-se em substâncias "voláteis" e carvões. Esses componentes, quando queimados, contribuem para a quantidade total de calor liberada.
Na caixa de fogo da caldeira e nas condutas de exaustão, o calor é transferido do combustível para as superfícies convecção e radiaçãoO ventilador sob o queimador direciona o ar para a fornalha. Ele passa pelo combustível sólido em combustão, mistura-se com os produtos da combustão e aquece a fornalha, as chaminés e o tanque. A temperatura total da mistura de ar e gases quentes é 1300—1700 °C.
Referência. A parede da fornalha é aquecida pela radiação radiante apenas das áreas da carga que a "olham" diretamente. Sua participação é pequena, mas parte inferior da câmara de combustão, adjacente ao marcador, é aquecido principalmente por radiação.
O aquecimento principal da fornalha e dos canais é realizado por gases quentes - produtos de combustão.
Os pellets contêm uma proporção maior de substâncias voláteis do que a madeira em toras (sem mencionar o carvão duro e o carvão marrom). Portanto, a convecção dutos de gás caldeira a pellets desenvolvido, multi-passagem (afinal é isso que acontece neles mais de 2/3 da remoção de calor), e a câmara de combustão é pequena.
Quarta-feira, transmitindo energia gerada (água, anticongelante de água), circula por um gasoduto fechado, aquecendo o ar da sala por meio de radiadores de aquecimento. Em um circuito separado É possível abastecer o edifício com água quente.
Foto 2. Caldeira de pellets com circuito de água conectado a ela, que é usado para aquecimento do ambiente.
As caldeiras de pellets são combinadas com outros equipamentos de aquecimento (para complementar o seu funcionamento no inverno e economizar combustível no verão), Por exemplo:
- com acumuladores de calor — tanques com isolamento térmico no circuito do sistema de aquecimento que acumulam água quente;
- circuito de aquecimento adicional, por exemplo, um sistema solar;
- caldeira elétrica.
Importante! Nem todo projeto de uma caldeira de aquecimento implica possibilidade de aquecimento do anticongelante. Nem todo modelo é projetado para conectar mais de um circuito.
Principais características
Confiabilidade A caldeira a pellets, como qualquer equipamento, é expressa no período de garantia, intervalos entre reparos e entre manutenções. Como um dispositivo para produzir energia e transferi-la para o refrigerante, O dispositivo é caracterizado por:
- eficiência energética da combustão de combustível;
- poder;
- duração da bateria em uma única aba.
Potência térmica, qual é a menor
Qual a quantidade de calor gerada por unidade de tempo como resultado da combustão de combustível, mostra a principal característica do gerador de calor - energia térmica.
Ele é selecionado com base na finalidade do ambiente, área, altura do teto e perda de calor ao passar por estruturas envolventes.
Os valores de potência da caldeira a pellets são na faixa de 12-500 kW.
Menos potência torna o dispositivo pouco rentável, mas com mais potência ele perde suas vantagens sobre outros geradores de calor:
- opera com eficiência < 0,8 — menos eficientes do que caldeiras a gás, combustível líquido e carvão;
- está falhando em 3-5 anos.
Eficiência
A eficiência do dispositivo mostra qual a parcela que a caldeira a pellets conseguiu “retirar” da quantidade calculada de calor que o combustível “liberou” durante a combustão. Reduz a eficiência carga insuficiente ou excessiva da caixa de fogo, combustível de má qualidade, operação inadequada do equipamento.
Quanto maior o calor de combustão, mais eficiente é o combustível. Óleo combustível e óleo diesel são os líderes em eficiência. Calor de combustão de pellets 2,4-4,3 vezes menor E depende do tipo de matéria-prima:
- lenhoso - 17,5-19 (MJ/kg);
- canudo - 14,5;
- turfa - 10.
Neste aspecto, os pellets provenientes de resíduos do processamento de madeira são comparáveis ao carvão (15-25 MJ/kg) e são superiores ao material original - serragem, lascas, aparas (10 MJ/kg).
Consumo de combustível e capacidade do bunker
Consumo médio anual de pellets de madeira reciclada 1/5 a menos que o carvão marrom (em peso) e várias vezes menos que um pedaço de madeira (é mais úmido e menos denso).
O valor exato depende das propriedades da caldeira e de suas configurações operacionais, bem como do volume da sala aquecida, do material e do design das paredes externas.
Volume do bunker para pellets, determina por quanto tempo a caldeira de aquecimento não necessitará de intervenção humana e varia de dezenas de litros a um metro cúbico ou mais.
Referência. A automatização do abastecimento de combustível é possível se for inicialmente fornecido pelo projeto da caldeira. As distâncias de segurança contra incêndio na sala das caldeiras também dependem do volume do bunker.
Funções adicionais
A automação da operação da caldeira a pellets não se limita ao fornecimento mecanizado de combustível da reserva de operação para o queimador. Modelos de caldeiras com funções adicionais reduzir ao mínimo o trabalho manual de manutenção da unidade:
- elementos ópticos controlam a chama;
- a bobina elétrica acende o suprimento de combustível;
- A temperatura e a pressão da água são medidas por um termomanômetro;
- termostatos ligam e desligam o queimador e a bomba e protegem o sistema contra superaquecimento;
- a potência da caldeira é ajustada por um potenciômetro;
- O sensor de queima de combustível reage à temperatura da superfície do queimador.
Esta não é uma lista completa de dispositivos eletrônicos, mecânicos e químicos., com os quais o fabricante pode equipar seus produtos.
Um alto grau de automação permite que a caldeira de pellets opere sem intervenção humana mais de 7 dias. A conexão com um computador pessoal permite o controle remoto. A limpeza manual ou a troca do cinzeiro não leva mais de meia hora.
Importante! Os parâmetros técnicos da caldeira a pellets, declarados pelo fabricante, são o resultado de testes realizados com o combustível prescrito. Instruções para o dispositivo contém requisitos para a qualidade dos pellets: granulação (milímetros), valor calorífico (J/kg), umidade (%), teor de cinzas (%).
As propriedades do combustível afetam a potência e a eficiência do gerador de calor.
Prós do dispositivo
As vantagens das caldeiras a pellets devem-se às qualidades do transportador energético que processam. As caldeiras a combustível sólido são economicamente viáveis. pouco exigente quanto à qualidade da água aquecida E limpeza do ar ao redor.
O combustível sólido produz equipamentos que funcionam com ele:
- independente de fontes de energia centralizadas (incluindo sua disponibilidade);
- à prova de explosão e retardante de chamas;
- não requer custos com conexões ou tanque para combustível líquido.
Foto 3. Caldeira a pellets com caixa de fogo fechada (esquerda) e aberta (direita). O painel de controle está localizado na parte superior do aparelho.
A natureza lenhosa do combustível confere às caldeiras de pellets a sua características positivas:
- segurança ambiental;
- a possibilidade de usar cinzas para desoxidar e enriquecer o solo;
- valor estético - os locais onde a lenha e os pellets são armazenados e utilizados permanecem limpos, sendo apenas revelados pelo cheiro da madeira.
Eco-amizade
A forma de existência das matérias-primas (grânulos homogêneos densos) e a tecnologia de sua produção conferem às caldeiras a pellets novas qualidades, que as distinguem dos geradores de calor que utilizam combustíveis tradicionais. Assim como a madeira em toras, os pellets ecologicamente correto e hipoalergênico (sem vinculadores, modificadores).
Os gases de combustão do carvão contêm de 1 a 3% de enxofre, fumaça de pellets de madeira - 0,1%Praticamente não há dióxido de carbono nos produtos de combustão dos pellets (apenas a quantidade que a planta absorveu durante o crescimento), o que não pode ser dito sobre outros tipos de combustível:
- carvão - 60 kg/GJ;
- óleo combustível - 78;
- gás - 57;
- biocombustível à base de turfa - 70.
Eficiência
Valor calorífico dos pellets de madeira mais de uma vez e meia maiort é o mesmo que o da lenha e é comparável ao calor específico de combustão do carvão.
A eficiência de uma caldeira de pellets é maior do que a de uma caldeira de madeira - 8,5-9,5. Temperatura dos gases de escape do primeiro 120—140 °C, o restante do calor é “absorvido” pelas condutas.
Conveniência
Teor de cinzas em pellets de madeira (0,5-1% em peso) menor que a lenha e em 10-60 vezes menos, do que o carvão. O teor de cinzas dos pellets de palha e turfa é ligeiramente maior: 4 e 20% respectivamente. A caixa de cinzas da caldeira tem capacidade para 25 kW limpo duas vezes por mês.
Atenção! A remoção das cinzas apenas começa depois que o queimador esfriar.
Material granulado e embalado conveniente para transportar, descarregar e armazenar. A constância dos parâmetros físicos, mecânicos e métricos especificados dos elementos combustíveis garante uma combustão de longo prazo com temperatura constante. Durante a queima, os pellets não "disparam" nem produzem faíscas.
Contras
Calor de combustão de pellets 2,4-4,3 vezes menor, do que o óleo combustível, o diesel, mas é comparável com essa característica do carvão. Em uma hora de combustão de um quilo de pellets, o fogão transferirá para o refrigerante 150 kcal (ou 4,3-4,5 kW) aquecer.
O ônus recai sobre os ombros do consumidor cuidando da compra, entrega e armazenamento de combustível.
Apesar de os pacotes de pellets serem empilhados de forma compacta, galpão de lenha para seu armazenamento é necessário um bastante volumoso e seco: A madeira granulada é sensível à umidade.
Instalação de uma caldeira a pellets acompanhado de despesas adicionais: Dutos de ar são necessários para fornecer ar e chaminés para remover produtos de combustão.
Vídeo útil
Assista ao vídeo, que fala sobre as características de uma caldeira a pellets e explica para que ela é necessária.
Operação segura
É necessária a instalação de uma caldeira a pellets em uma sala separada e ventilada fora do edifício residencialA intensidade da troca de ar na sala da caldeira depende das características da caldeira e está indicada em suas instruções.
Importante! O armazenamento de combustível e a sala de caldeiras não são combinados. Mesmo o estoque operacional de pellets não deixe no mesmo ambiente que o fogão.
A sala da caldeira deve ser espaçosa o suficiente para que não haja objetos ou paredes adjacentes ao corpo da caldeira. a menos de meio metro. A altura mínima permitida do teto depende das dimensões do corpo da caldeira, juntamente com o bunker, e está especificada nas instruções.
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A caldeira de combustível sólido é instalada em uma base durável e não combustível, cuja área é maior que a base do corpo da caldeira. não menos que 2 cm a base deve ser visível de ambos os lados.
Preparação do sistema de aquecimento "antigo", ligação de novos equipamentos, seu ajuste, grandes reparações e reparações programadas realizado por especialistas devidamente qualificados, com permissão para este tipo de trabalho.
Com operação adequada, a vida útil de uma caldeira a pellets chega a duas décadas.
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