Autor: Kolesnikov Yuri Fedorovich, enginyer de calor i energia
L’estufa s’aixeca una vegada i cal escalfar-la tot el temps, d’una banda. D'altra banda, el disseny del forn està determinat en gran mesura, si no del tot, pel tipus de combustible utilitzat. I la seva disponibilitat depèn significativament de les reserves de recursos locals de la regió. Així, els fogons es ballen a partir del combustible.
La moderna tecnologia de calefacció permet cremar a diòxid de carboni, aigua i cendra tot allò que, en principi, pot cremar i quelcom que, en principi, no es pot cremar. Això no és només una broma. Què podeu esperar de cremar combustible a una estufa? I fins a quin punt pot ser senzilla i eficient una estufa amb tals o tals tipus de combustible? Depèn de les seves propietats:
- Estat agregat: sòlid, líquid, gasós;
- Valor calorífic específic o calor de combustió;
- Cost específic;
- Taxes de combustió;
- Temperatures de combustió;
- Capacitat per regar;
- Contingut de cendra;
- Contingut de compostos orgànics superiors;
- Contingut de sofre;
- Activitat.
Sòlid, líquid o gasós?
Diagrama de mini-caldera
Després d’una reflexió acurada (per a la qual, malauradament, aquí no hi ha lloc), pel que fa a la totalitat de les qualitats, el gas natural i els combustibles líquids continuen sent els millors. Però és millor no provar de fer-los una estufa: sense equipament industrial i tecnologia consolidada, tampoc no ho assumirà un enginyer experimentat en calefacció. Més precisament, tant més no emprendre, sabent què és què.
I hi ha un matís: ja que aquest combustible desprèn calor gairebé a l’instant, no es pot fer amb una estufa. Per a la incineració, també es necessita un conjunt complex d’equips. Per obtenir un exemple, vegeu la fig. esquema d’una mini-caldera. Costa molt i està justificat econòmicament (i mediambientalment) per a les llars amb una superfície habitable superior a 120-150 metres quadrats. m.
Nota: L'eficiència fins i tot d'una petita caldera de gasoil o combustible amb automatització arriba al 90% o més. Gairebé totes les pèrdues en caldereries centralitzades es deuen a canonades.
Una estufa casolana es pot escalfar i subministrar amb aigua calenta de fins a 60-100 metres quadrats. m. residencial. Més: la complexitat de la feina i els costos augmenten tant que resulta més barat i fàcil instal·lar una caldera de gas de doble circuit. Si, per descomptat, hi ha subministrament de gas. En aquest cas, us heu de centrar en el més baix dels valors indicats; amb gas embotellat: per a estudis superiors.
Una excepció és un forn de piròlisi (més precisament, un generador de gas) per funcionar amb gasoil o fosca fosca. És fàcil fer-ho vosaltres mateixos, complint les condicions de seguretat. Però la zona climatitzada és de fins a 40-60 metres quadrats. m, l'extracció de calor per al subministrament d'aigua calenta és difícil i el dispositiu d'un circuit d'aigua calenta de flux complet és difícilment possible. Aquells. camp d'aplicació: un garatge, una residència d'estiueig, un petit edifici residencial, sempre que l'estufa es trobi a l'annex.
Nota: l’oli de piròlisi no és un combustible per als forns de piròlisi. És un producte de piròlisi ràpida (50-30 s) sense oxigen de residus de la fusta a una temperatura d’uns 600 graus. L’oli de piròlisi està força regat, té una reacció àcida, és a dir, components químicament agressius en la seva composició i conté fins a un 2% o més de sofre. Es crema en calderes i forns industrials mitjançant un cremador especial.
Pros i contres de ZHTKO
De fet, ja hem esmentat tots els avantatges i desavantatges de les calderes de combustible líquid, però per si de cas les repetiríem:
Pros:
- Un alt grau d'automatització, la capacitat de crear el màxim confort tèrmic.
- Plena autonomia d'altres fonts d'energia (a més de l'electricitat, però les seves necessitats són petites, es pot aconseguir amb un generador)
Desavantatges:
- Alts costos operatius.
- La necessitat de tenir un ampli emmagatzematge de combustible per evitar que es congelin les canonades i les canonades.
- Els fogons fan molt de soroll, el seu treball és clarament audible a través de la paret.
- ZhTKO s’ha d’ubicar en una habitació separada i amb bona ventilació, preferiblement no connectada de cap manera amb els habitatges; l ’“ aroma ”del gasoil és indestructible.
Una moderna sala de calderes de combustible líquid és una sala neta, no hi veureu tolls de "solàrium" al terra. Però encara s’escapa l’olor específica de combustible
Llavors, qui instal·larà el ZHTKO a casa seva? En primer lloc, aquell que no té i no s’espera que faci un gasoducte en un futur proper. En segon lloc, la persona no és pobra, prefereix pagar més diners, però té unes condicions de vida còmodes. En tercer lloc, aquell a la casa del qual no hi ha energia elèctrica suficient per organitzar calefacció alternativa, però no està satisfet amb ofegar-se amb llenya.
En conclusió, diguem que les calderes de combustible líquid són una tècnica bastant complicada que requereix un manteniment professional. Per tant, els treballs d’instal·lació, connexió i servei han de ser realitzats per especialistes qualificats.
Calor de la combustió i cost
El contingut formal d’aquest paràgraf no requereix explicacions especials: quilocalories o joules. Només es pot recordar que 1 kcal = 4,3 kJ. És a dir, si la calor de la combustió és de 10.000 kcal / kg, en joules serà de 43.000 kJ / kg o 43 MJ / kg per al combustible sòlid. Per a gasosos: quilocalories o quilos / mega joules per metre cúbic. Per als líquids, es donen llibres de consulta per quilogram o per litre / metre cúbic.
La calor de combustió dels combustibles d’ús habitual oscil·la entre els 1.800 kcal / kg (fustes residuals: vern, salze, matolls crus podrits) fins als gairebé 11.000 kcal / kg (polietilè i altres polímers orgànics), que en megajoules seran de 7,74 MJ / kg fins a 47,14 MJ / kg per al polietilè.
Aquí es revela un matís: es pot cremar completament tot, però el preu d’un quilogram és diferent. Per tant, fem això:
- Fem un càlcul d’enginyeria tèrmica de la capacitat de calefacció de la sala.
- Li donem un marge del 10-20% per al subministrament d’aigua calenta.
- Donem al marge rebut un altre 50% per fred anormal.
- El valor obtingut està DIVIDIT per l’eficiència del forn seleccionat.
- D'acord amb la potència calorífica necessària obtinguda del forn i el valor específic de calefacció del combustible, determinem el seu consum volumètric / massa.
- En multiplicar el consum pel cost, obtenim el cost unitari de la calefacció.
- Repetim el procediment per a diferents estufes i combustibles fins arribar al preu mínim.
Nota: es poden ignorar els dispositius de calefacció amb una eficiència inferior al 70% del llindar. Fins i tot si personalment tenim una ecologia morada al costat groc, hi haurà impostos i multes addicionals en un altre lloc. Obligatori.
Què triar per escalfar una casa: una caldera o una estufa?
Si visiteu la vostra casa de camp en visites curtes, els caps de setmana o de vacances, no teniu cap alternativa particular: haureu de posar una estufa per escalfar la casa. Com que en el cas d’una caldera, haurà de controlar constantment el rendiment del sistema de calefacció i assegurar-se que el CO no es congeli.
És possible complementar el sistema de calefacció per aire de la casa, que és qualsevol estufa, amb altres generadors de calor de calefacció per aire: convectors elèctrics o de gas.
Per instal·lar convectors elèctrics, necessitareu una quantitat decent de capacitat elèctrica dedicada. I els convectors de gas poden alimentar-se tant des del gas principal com des del gas liquat "globus".
Si residiu permanentment fora de la ciutat a casa vostra, instal·lar una caldera i instal·lar un sistema de calefacció de líquid són l’alternativa més raonable a la calefacció de la cuina.
Taxa de combustió
En estufes casolanes sense automatismes complexos, s’observa una correspondència clara: com més ràpid es crema el combustible, més baixa es pot aconseguir l’eficiència de l’estufa i més complex és el seu disseny. La raó és simple: sense trucs tecnològics inaccessibles per al constructor d’habitatges, és difícil agafar una gran quantitat de calor alliberada alhora i enviar-la a l’habitació o a l’escalfador d’aigua abans que surti cap a la canonada. Per tant, només té sentit una estufa casolana amb combustible lent (sòlids, olis, fangs, etc.). O un forn de combustió lenta, on el procés de combustió s’alenteix artificialment.
En termes de velocitat de combustió, el carbó es distingeix entre els combustibles sòlids. El té molt desigual ja que crema. Al principi, quan la gasificació està en curs, la flama s’enfonsa. I aleshores, quan queda carboni pur (carboni amorf, coc), comença la fumada lenta. I no és tan fàcil fer un forn amb alta eficiència en qualsevol dels dos modes de combustió.
Caldera o estufa: com escalfar la casa?
Per a una petita casa de camp, em sembla que la qüestió de què triar per a la calefacció (una caldera o una estufa) seguirà sent rellevant.
Quan la casa és gran, de 100 a 120 metres quadrats, es fa difícil escalfar-la amb una estufa. Sobretot si la casa està construïda en 2 plantes i dividida per envans en habitacions separades.
En aquest cas, per escalfar la casa, és raonable instal·lar una caldera amb un sistema de calefacció líquid o escalfar la casa amb qualsevol tipus de convectors - de gas o elèctrics.
Si hi ha una xarxa de gas al llarg de la frontera del lloc, a la qual us podeu connectar per pocs diners, el problema de la instal·lació de la caldera generalment es resol i no serà objecte de debats seriosos.
La comoditat que ofereix la calefacció de gas no us la donarà cap altre tipus de calefacció, excepte l'elèctrica.
Tanmateix, amb les tarifes actuals d’electricitat, només les persones amb un bon ingrés constant poden permetre’s escalfar-se amb calderes o convectors elèctrics.
Però en el cas que la casa tingui una superfície total petita, de 40 a 100 metres quadrats, la qüestió de què subministrar per a la calefacció continua oberta.
Temperatura de combustió
Es tracta d’una arma de doble tall. Un extrem: com més alta sigui la temperatura, més fàcil serà aconseguir una combustió completa i una alta eficiència. D'altra banda, de nou, es fa més difícil extreure i dirigir la calor on calgui; a causa del gran gradient de temperatura, s’esforça per volar cap a la canonada. Per tant, el disseny del forn es fa més complicat. A més, la combustió a alta temperatura requereix materials resistents a la calor.
En general, com més baixa sigui la temperatura de combustió, més senzilla i eficient és l’estufa. Els dissenys casolans i nodrits sobre focs a 600 graus (forns de combustió lenta) poden donar una eficiència superior al 85%. És difícil aconseguir una eficiència superior al 75% d'una estufa de llenya / carbó (800-900 graus) en un disseny amateur, i sovint resulta que la construcció que es mostra al vídeo amb orgull es va cremar o es va esborrar abans del final de la temporada de calefacció.
Nota: la temperatura màxima de combustió assolible en estructures casolanes és d’uns 1100 graus; es tracta de forns de piròlisi i generació de gas. A la part superior, sense acers i refractaris especials, només resistiran alguns forns de prova.
Estufa o caldera?
Els fabricants moderns es disputen entre ells per oferir una gran selecció de calderes: gas, elèctric, combustible sòlid, pellet, combustible líquid, residus, combinats. Si sou el feliç propietari de gas a la casa, no podeu considerar altres opcions per a estufes o calderes.
Em van proporcionar un camp obert sense gas i electricitat amb perspectives poc clares (res ha canviat en tres anys). Escalfar una casa amb electricitat mitjançant un generador dièsel és la ruïna de l’aigua més pura (més o menys cent euros).No obstant això, el preu anunciat del consum d'electricitat per a la caldera corresponent no va inspirar: més de quinze mil rubles a l'hivern per cent cinquanta metres quadrats d'una casa ben aïllada.
Com a resultat, es va triar entre una caldera de combustible sòlid de llarga durada (a continuació en parlem) i una estufa de llarga durada.
Els avantatges d’una caldera de llarga durada:
- consum econòmic de combustible;
- elevada transferència de calor;
- escalfament 1-2 vegades al dia, segons el model i la temperatura exterior;
- distribució de calor relativament uniforme.
- alt cost (compra més instal·lació clau en mà amb una garantia d'almenys cent a cent cinquanta mil rubles);
- control, control i més control! (no s'ha de permetre el sobreescalfament del sistema, el soscavament dels radiadors i les canonades, es necessita electricitat ininterrompuda per a una varietat de sensors d'automatització, l'addició oportuna d'anticongelants i molt més);
- una sala de calderes independent, equipada segons tots els SNIP;
- bé, i el risc d’una explosió (desmotivada des del punt de vista de la lògica i la consciència), sobre la qual adverteixen honestament els venedors més o menys dignes d’aquest equip.
Com a resultat, després de comprendre i pesar, vaig decidir instal·lar el forn. Però quina?
Tall d'aigua
El reg del combustible elimina la calor no només i no tant per a l’evaporació de l’aigua. A altes temperatures en presència d’un catalitzador, el carboni, es gasta encara més energia en la reducció química de l’aigua i la combinació de l’oxigen alliberat amb el nitrogen atmosfèric. El contingut d’aigua del combustible en percentatge en pes es denota com a W.
La capacitat del combustible per absorbir la humitat, en primer lloc, redueix la seva calor de combustió. Per a llenya: dues vegades o més amb un augment de la humitat del 20% al 50%. El fuel-oil regat també pot ser explosiu. I el carbó marró amb prou feines mullat s’encén espontàniament, de manera que no es transporta des dels llocs miners, ja que les centrals tèrmiques de carbó marró es construeixen a prop de fosses mineres.
Un forn que funcioni amb combustible líquid regat ha d’estar equipat amb un cremador especial i un sistema de preparació de combustible. Combustible sòlid: un complex camí de fum en què els components reduïts i el nitrogen oxidat no es refreden abans de decaure als originals i retornar la calor.
Intercanviadors de calor per a calderes d'oli
Un intercanviador de calor és un dispositiu en què es crema combustible i s’escalfa el refrigerant. En les calderes modernes, ha desenvolupat aletes que permeten treure la màxima quantitat de calor durant la combustió. També han aparegut intercanviadors de calor residuals de condensació amb una secció addicional d’intercanviador de calor, cosa que permet utilitzar la calor secundària dels gasos residuals. La circulació del refrigerant s’organitza segons el principi de la “jaqueta d’aigua”.
Els bescanviadors de calor es poden fer de ferro colat o acer. Les carreteres de ferro colat són pesades, temen els cops tèrmics i mecànics, però amb un maneig acurat són molt resistents i serveixen durant almenys mig segle.
Fins i tot els intercanviadors de calor d’acer per a calderes de combustible líquid són molt pesats, per no parlar dels de ferro colat, per tant, els ZhTKO només es produeixen amb un disseny de planta.
També hi ha intercanviadors de calor combinats de ferro colat i acer.
Activitat
L’activitat del combustible és un paràmetre condicional. Caracteritza la capacitat d’un combustible d’encendre’s i cremar-se tot sol.
El combustible que brilla d’una espurna es considera extremadament actiu i la zona de combustió s’estén immediatament per tota la seva superfície. El combustible altament actiu requereix una petita quantitat de foc, o amb l'ajuda d'una metxa, però, a l'aire lliure, es dispara ràpidament i sobre tota la superfície. El mitjà actiu requereix l’encesa amb combustible més actiu i no es crema completament sense mesures addicionals (broma, gir) ni pressurització a l’aire lliure. La combustió de combustible de baix nivell només pot tenir lloc en dispositius especials després de l’encesa.
L’activitat del combustible depèn poc del seu poder calorífic, però molt més de l’estat d’agregació, del punt d’ebullició (per al combustible líquid) i del grau de finor (dispersió) del combustible sòlid. Per exemple, la gasolina i l'alcohol etílic són extremadament actius a temperatura ambient. En el combustible dièsel a temperatura ambient, la torxa s’apaga, però, ruixada amb un broquet, es llueix a 90 graus a l’aire lliure. La fusta en forma de llenya és moderadament activa, en forma d’encenalls secs és molt activa i, en forma de serradures, és molt poc activa.
Nota: segons TU, el punt d'inflamació del gasoil estiuenc és de 62 graus. Però això es troba en un gresol tancat.
Forns i calderes en funcionament
Totes les fonts de calor de combustible sòlid són inconvenients, ja que requereixen una càrrega periòdica de combustible i netejar el cendrer. El subministrament automàtic de combustible només es pot organitzar en calderes que funcionen amb pellets (també existeixen calderes amb subministrament automàtic de llenya, carbó, briquetes, però es consideren que no són tan fiables), però això no eximeix de la necessitat de netejar la caixa de cendres. El pagament per la independència energètica i la relativa disponibilitat de combustible sòlid és el manteniment físic de la caldera, que requereix la presència d’una persona. Si parlem d’estufes que escalfen la casa, s’ha de repetir l’ompliment de combustible fins a 7-8 vegades al dia. Les estufes tradicionals consumeixen més combustible que les modernes calderes de combustible sòlid. A més, aquestes últimes es distingeixen per un interval de funcionament més llarg a una sola càrrega. De mitjana, passen de 2-3 hores entre els inserts de combustible. Això es va fer possible a causa de l’augment del volum de la cambra de combustió, així com del sistema de subministrament d’aire secundari per a la postcombustió de gasos combustibles alliberats pel combustible sòlid. Per tant, el nombre d’insercions de combustible al forn de la caldera es pot reduir a 2-3 vegades al dia, cosa que és força acceptable.
Què és millor una estufa o una caldera de combustible sòlid?
Productes relacionats
MaxiTerm (12-20 kW) - Caldera sobre fusta i carbó MaxiTerm
Enviament gratuït. Pagament en rebre la caldera. El comprador de la caldera obté un descompte.
Kronas Eko (12-24 kW) - Caldera de combustible sòlid Kronas
Enviament gratuït. Pagament a la recepció. La caldera de combustible sòlid Kronas EKO és adequada ..
Base de martes (12-18 kW) - Caldera de fusta i marta de carbó
Enviament gratuït a la vostra porta. Pagament a la recepció, sense comissions. Cat comprador ..
Proskurov AOTV (16-100 kW) - Caldera de combustible sòlid Proskurov
Enviament gratuït. Pagament en rebre la caldera. El comprador de la caldera rep un descompte en la compra.
Buleryan Canadà (7-64 kW)
Enviament gratuït! Pagament a la recepció. El comprador de Buleryan obté un descompte en ..
Quin carbó triar per al forn?
Què és el carbó? És un producte vegetal que conté carboni i impureses no combustibles. Són ells els que formen substàncies semblants a cendres i escòries després de cremar-se. La proporció dels dos components és diferent arreu. És aquesta, així com la "edat" del combustible fòssil, la que determina la qualitat del carbó. Els experts distingeixen diverses varietats.
El tipus de carbó "més jove" és la lingitis. Té una estructura força fluixa. Si agafeu un tros de lingitis, s’esmicola ràpidament i perd la forma. Aquest carbó s’utilitza amb més freqüència en centrals tèrmiques, però la lingitis no és adequada per escalfar una casa.
A més de la lingita, també s’extreuen carbó marró, carbó i antracita.
—els jaciments de carboni més antics. Totes les varietats tenen nivells d'humitat diferents.
En el carbó marró, per exemple, el contingut d'humitat és del 50%, en antracita el seu llindar no supera el 7%. Per tant, l’antracita té la calor específica més alta. Els seus indicadors són de 9 mil kcal / kg. El carbó té un indicador inferior: 5,5 kcal / kg. A la varietat marró, la calor específica és de només 3 kcal / kg. Tenint en compte tot això, és fàcil entendre quin tipus de combustible s’ha de comprar per escalfar una casa.
Condicions d'ús i precaucions
El bioetanol, que forma part del biocombustible, pertany a substàncies altament inflamables i, quan l’utilitzeu, heu de ser guiats i observar algunes mesures de seguretat:
- No afegiu mai combustible a una flama oberta ni a un dipòsit de combustible calent. Abans de proveir de combustible, apagueu el dispositiu i espereu que es refredi (uns 15-20 minuts).
- Està prohibit fer servir palla, paper, fusta i altres materials combustibles per encendre biocombustibles. Es permet utilitzar només un encenedor de metall llarg especial, un encès elèctric o un llumí llarg.
- Està prohibit emmagatzemar una llauna de combustible prop d’una xemeneia encesa o d’una altra flama oberta.
- Es recomana emmagatzemar biocombustibles fora de l'abast dels nens.
- Si en el procés d’omplir el combustible de la llar de foc es va vessar, és necessari netejar-lo bé amb un drap absorbent.
Normes generals de funcionament:
- Cal emmagatzemar un contenidor amb biocombustible en un lloc allunyat dels aparells de foc i calefacció.
- L'encesa de biocombustible al cremador s'ha de fer amb un encenedor especial.
- Si el biocombustible arriba a la superfície de la xemeneia, al terra o a qualsevol altra superfície, és necessari netejar amb cura les gotes amb un drap absorbent sec.
- Podeu afegir biocombustible només a una xemeneia ecològica apagada i refrigerada.
Perquè la xemeneia ecològica agradi als seus propietaris amb una crema uniforme i agradable, és necessari subministrar-la adequadament amb combustible d'alta qualitat.
Hi ha diversos criteris pels quals serà extremadament difícil cometre un error amb l’elecció.
- En primer lloc, heu de triar aquells productes per a la xemeneia que porten més d’un any al mercat i que s’han demostrat bé. El venedor ha de tenir a mà els documents necessaris per al biocombustible.
- També val la pena parar atenció a l’indicador de rendiment i triar un biocombustible que satisfaci les necessitats del propietari de la xemeneia.
- En obrir-se, el líquid no hauria d’emetre olors desagradables que colpegessin fortament al nas. És important que la data de caducitat que es mostra a l’etiqueta tingui una data de caducitat suficient.
Només triant productes de qualitat, podeu estar segur que la xemeneia ecològica decorarà la vostra llar i funcionarà de la manera més segura possible.