El sistema de calefacción está de una forma u otra, pero está presente en todas las casas. Si antes se basaba en una estufa, hoy en día casi en todas partes ha sido reemplazada por dispositivos especiales: dispositivos de calefacción.
Pero si la mayoría de ellos tienen diseños similares, entonces el esquema de la caldera de pirólisis difiere mucho de ellos. Esto se debe al trabajo en varios tipos de combustible.
Sin embargo, la forma en que se quema también puede ser diferente. Para asegurarse de esto, considere el dispositivo de la caldera de pirólisis, su principio de funcionamiento y el diagrama de conexión en detalle.
Nuevo en calefacción de leña
Todos conocen el hecho de que el funcionamiento de cualquier estufa doméstica y muchos dispositivos de calefacción modernos se basan en la quema de combustible, con el suministro obligatorio de aire enriquecido con oxígeno. Pero los modelos modernos de calderas de generación de gas han tachado fundamentalmente este principio.
Su funcionamiento requiere una alta temperatura con falta de oxígeno, lo que significa que el diseño de la caldera de pirólisis es fundamentalmente diferente al de otros modelos. ¿Qué pasa con la madera en este caso?
Bajo la influencia de altas temperaturas, se descomponen en componentes:
- Residuos sólidos (carbón)
- Gas de pirólisis
- Resina
- Alcohol metílico
Todas las sustancias obtenidas son inflamables y se queman durante el funcionamiento del dispositivo, mientras que cuanto más se caliente la madera, más gas se obtendrá a la salida. Y el funcionamiento del aparato se basa en su combustión, por lo que a menudo se les llama generadores de gas.
Para entender cómo se lleva a cabo este proceso, consideraremos cuál es el diseño de las calderas de pirólisis y qué funciones realiza cada una de las unidades.
Herramientas y materiales
Para montar una unidad de este tipo por su cuenta, necesitará el siguiente conjunto de herramientas y materiales:
- Sensor termal.
- Ventilador.
- Tiras de acero de varios espesores y anchos.
- Un conjunto de tubos profesionales con un diámetro de 2 mm.
- Láminas de metal de 4 mm de espesor.
- Un conjunto de tubos de varios diámetros.
- Rueda de corte con un diámetro de 230 mm.
- Muela abrasiva de 125 mm de diámetro.
- Sierra circular de mano (amoladora).
- Varios paquetes de electrodos.
- Maquina de soldar.
- Taladro eléctrico.
Si planea hacer su propia caldera de pirólisis, entonces el espesor de acero recomendado debe ser de 4 mm. Para ahorrar dinero, puede utilizar acero de 3 mm. Para la fabricación de la carcasa del dispositivo, necesitará acero resistente que pueda soportar altas temperaturas.
Diagrama de dispositivo clásico
Los principales elementos de la caldera de pirólisis:
- Cámaras de postcombustión y gasificación
- Conductos de suministro de aire
- Intercambiador de calor de agua
- Rallar
- Chimenea
- Sensores de temperatura y presión
- Ventilador o extractor de humos
Sin embargo, para tener una buena idea de todo el proceso de funcionamiento de la unidad de calefacción, consideraremos el dispositivo de las calderas de pirólisis y nos familiarizaremos con el propósito de cada una de las unidades incluidas en él.
Para empezar, cualquier dispositivo de calefacción está diseñado para calentar agua a la temperatura requerida y suministrarla al sistema. Para ello se utiliza un intercambiador de calor de agua. El refrigerante entra a través de la tubería de derivación de la línea de retorno, se calienta y regresa a través de la línea de suministro.
La cámara de combustión se utiliza para la combustión del combustible y su descomposición cuando falta aire primario. La cantidad de este último está regulada por un termostato independiente.
El compartimiento del postquemador es necesario para la oxidación del gas de pirólisis cuando interactúa con el aire secundario y recolecta cenizas. La conexión de humos y la chimenea son necesarias para la emisión de humo a la atmósfera.
Ventajas y desventajas
Las ventajas de una unidad de calentamiento por pirólisis incluyen:
Otra ventaja significativa de las calderas de gas es su compatibilidad con cualquier sistema de calefacción.
Las desventajas son:
- precio alto;
- construcción compleja;
- volumen;
- mayores requisitos de combustible en relación con la humedad;
- la necesidad de conectarse a la electricidad (consulte los modelos de calderas con suministro de aire forzado).
Funcionamiento por fases de la caldera de pirólisis.
Para tener la idea más completa de las características de diseño del aparato y el principio de su funcionamiento, considere el dispositivo de la caldera de pirólisis y sus diagramas de conexión en la foto a continuación.
Las cámaras están ubicadas una encima de la otra y están separadas por una rejilla. Inicialmente, la leña se carga en la parte superior, que es un búnker de combustible, y se prende fuego.
Después de cerrar la puerta y encender el extractor de humos o el ventilador, la madera se seca. Además, cuando la temperatura aumenta a 200 grados o más y hay una falta de oxígeno en la cámara, se produce la descomposición en un residuo sólido y gas de madera: este es el proceso de pirólisis.
El compartimento inferior o cámara de combustión se utiliza para quemar el gas de pirólisis y recoger las cenizas restantes después de la combustión. En él, se agrega aire secundario a las sustancias volátiles liberadas y se produce la combustión del gas, y parte del calor regresa a la capa inferior de leña, aumentando la temperatura y manteniendo el proceso de pirólisis.
En este caso, la salida de la caldera se regula presurizando el aire secundario a través de los canales utilizados para su suministro.
En la siguiente etapa, el calor obtenido durante la reacción se utiliza para calentar agua en un intercambiador de calor, que luego ingresa al sistema de calefacción.
Diagrama de cableado en detalle
No basta con comprar un dispositivo de calefacción, también es necesario instalarlo correctamente, así como conectarlo al sistema.
La conexión de la caldera de pirólisis se puede realizar de varias formas:
- Sencillo
- Con contorno de mezcla
- Con una flecha hidráulica
- Con acumulador y circuito ACS
El primero, además del propio dispositivo, incluye: una bomba de circulación, un tanque de expansión y un grupo de seguridad. Con una conexión de este tipo, puede producirse una pequeña cantidad de condensación, pero la unidad de control reacciona a su acumulación. En este caso, corta el suministro de energía a la bomba y así evita la formación de una gran cantidad de condensación.
El segundo esquema para conectar una caldera de pirólisis, además de los nodos enumerados anteriormente, también incluye un circuito de mezcla y los grifos necesarios para ajustar la cantidad de refrigerante. Es algo mejor que uno simple y elimina por completo la formación de condensado en las paredes de la caldera.
El tercero se usa con mayor frecuencia para sistemas con varios circuitos de calefacción y contiene una flecha hidráulica. Su función principal es excluir el efecto hidráulico de las bombas entre sí. Pero también es capaz de desgasificar el sistema de calefacción.
Y el último es el esquema de funcionamiento de la caldera de pirólisis con Laddomat 21. Incluye un tanque de acumulación y un circuito de suministro de agua caliente, cuyo funcionamiento ideal está asegurado por una unidad adicional. La selección del volumen del contenedor se lleva a cabo de acuerdo con los siguientes indicadores: no menos de 25 litros por 1 kW de potencia.
Este esquema, gracias a la unidad Laddomat 21, puede reemplazar el esquema de conexión clásico, que consta de elementos individuales. Funciona en el siguiente modo. El agua se calienta al valor establecido ajustando su flujo desde el tanque de almacenamiento usando la válvula del termostato.Aumenta o disminuye la sección transversal de la línea de retorno y, por lo tanto, afecta el logro de los parámetros especificados por el refrigerante.
Además, la presencia de un tanque de almacenamiento en él permite que la caldera funcione en modo óptimo. Y en caso de un apagón repentino, le permite mantener la temperatura del refrigerante a un nivel determinado durante dos días.
La eficiencia del circuito de ACS se consigue utilizando la energía de la caldera. Obtener agua caliente para las necesidades del hogar es posible debido a que el refrigerante libera una parte de su calor a través de las paredes del tanque.
El esquema para conectar una caldera de pirólisis, de los discutidos anteriormente, será óptimo, depende de las características específicas del sistema de calefacción y, en parte, de la disponibilidad de una cantidad gratuita de dinero.
Pero en todo caso, deberán cumplir las siguientes condiciones:
- Cumplir con los requisitos de seguridad.
- Asegurar una buena circulación del refrigerante en el sistema.
Y no olvide que cuanto mejor esté equipada la tubería de la caldera, más económica será su operación y más conveniente de operar y mantener.
¿Es posible hacer una caldera de pirólisis usted mismo?
Caldera de pirólisis casera
Mucha gente cree que conectar y configurar un dispositivo tan complejo como una caldera de pirólisis es un proceso complejo que solo los especialistas pueden realizar. Sin embargo, como muestra a menudo la práctica, la instalación de dicha caldera es mucho más fácil que una caldera de calefacción de gas. Además del hecho de que existe un esquema tradicional para conectar una caldera de pirólisis producida en serie, existen varios esquemas que le permiten no solo conectarse de forma independiente, sino también hacer una caldera de generador de gas usted mismo.
Antes de comprar una caldera de pirólisis de producción industrial y atraer especialistas, cuyos servicios no son baratos, para conectarla, vale la pena calcular los costos futuros. Como regla general, instalar una caldera de calefacción por su cuenta costará la mitad del precio, sin mencionar los casos en los que puede hacer una caldera de este tipo usted mismo. Ahora puede encontrar dibujos listos para usar de una caldera de pirólisis, o puede, con un poco de imaginación, hacer un diagrama de caldera usted mismo. Por cierto, algunos dispositivos desarrollados por artesanos domésticos superan significativamente los modelos que se ensamblan en condiciones de producción.
En particular, vale la pena señalar las calderas Blago, cuyo desarrollador es Yu.P. Blagodarov. El principal logro del diseñador fue el énfasis principal en proporcionar un tiro natural, lo que garantiza una combustión más prolongada y un efecto económico máximo: la eficiencia de tales calderas es mucho mayor que incluso las calderas industriales más eficientes. Esto también se ve facilitado por algunos elementos estructurales (dinteles) que le permiten mantenerse caliente.
¿Cuál es el dispositivo de calefacción más económico?
Todas las calderas se utilizan para calentar locales residenciales o industriales y se dividen en tres tipos:
- Gas
- Electro
- Combustible sólido, combustión prolongada
Cada uno de ellos funciona con un determinado tipo de combustible y tiene sus propias ventajas y desventajas. Pero, ¿cómo se elige la muestra más fiable y económicamente rentable? Para responder a esta pregunta, es necesario considerar cada uno de los modelos producidos y, habiendo comparado el dispositivo de la caldera de pirólisis en sí y otros tipos, elegir el que sea adecuado para condiciones específicas.
Los más comunes son los gases
Empecemos por los equipos de gas, ya que este tipo de combustible es considerado uno de los más baratos, y dadas las condiciones climáticas rusas, su consumo en invierno será grande. Los dispositivos de este tipo en el mercado están representados por varios fabricantes y una amplia gama de modelos, por lo que hay mucho para elegir.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que los aparatos de gas se diferencian en:
- Método de instalación (suelo o pared)
- Funcionalidad (con uno o dos circuitos - para calefacción y ACS)
- Tipos de quemadores (encendido eléctrico o piezoeléctrico)
- Eliminación de productos de combustión (con tiro natural o forzado)
Tienen diferencias de potencia y el área de la habitación climatizada depende directamente de su valor. Por lo general, para el cálculo, se toman datos promedio, a saber, que se requiere 1 kW de potencia para 10 m² con una altura de techo de no más de 3 metros.
Las ventajas de los equipos de gas incluyen el hecho de que para los dispositivos con tiro forzado, no se requiere el equipo de una chimenea clásica. En su capacidad, generalmente se usa una tubería coaxial, que se incluye en el paquete de la caldera.
Pero los modelos de gas tienen inconvenientes. El mayor de ellos es la capacidad de operar con un solo tipo de combustible y, por lo tanto, la posibilidad de utilizar dicho equipo solo está disponible en asentamientos gasificados.
Eléctrico es el más simple y conveniente.
Los siguientes en nuestra lista son los electrodomésticos. Y aunque este tipo de equipos se considera uno de los más caros de operar debido al alto costo de la electricidad, no debes abandonarlo por completo.
Los modelos eléctricos tienen algunas ventajas sobre otros modelos.
En primer lugar, son insustituibles en asentamientos suburbanos, a los que la tubería de gas no está conectada.
En segundo lugar, son más económicos que los modelos de combustible líquido o sólido y son muy fáciles de instalar, lo que significa que no requerirán costos adicionales, excepto por su propio costo.
En tercer lugar, se pueden instalar en cualquier estancia, tienen unas dimensiones y un peso reducidos, y superan a otros tipos de equipos en estos indicadores.
Su diseño es muy sencillo e incluye:
- Bloque de control
- Intercambiador de calor (compuesto por un tanque y elementos calefactores)
Gracias a esto, son muy fáciles de usar, no requieren mantenimiento preventivo ni limpieza. Pero su ventaja más importante es el respeto al medio ambiente.
No queman oxígeno en la habitación, no emiten sustancias nocivas a la atmósfera y son muy fáciles de ajustar.
Una amplia gama de capacidades permite el uso de dicho equipo no solo para calentar casas y apartamentos privados, sino también para grandes locales industriales, e incluso aquellos en los que están prohibidas otras calderas.
Además, están completamente automatizados. Esto le permite especificar la temperatura deseada, que en el futuro el dispositivo mantiene por sí solo.
Progresivo - pirólisis
Lo último en nuestra lista son las calderas de combustible sólido para una combustión prolongada. También tienen otro nombre: generadores de gas. Su principio de funcionamiento se basa en la combustión de leña o residuos del procesamiento de la madera y, en algunos modelos, carbón. Al mismo tiempo, tienen la capacidad de utilizar el combustible de la manera más eficiente posible y, por lo tanto, aumentar la eficiencia.
Se pueden utilizar tanto para la calefacción de espacios como para la preparación de agua caliente. Los modelos modernos están equipados con automatización que simplifica su operación. Las ventajas incluyen el costo del combustible, es uno de los más baratos y asequibles de cualquier localidad.
A diferencia de los modelos de gas, no requieren aprobación para su instalación y también los superan en seguridad contra incendios, el esquema de las calderas de pirólisis en sí es muy simple y le permite instalarlas usted mismo.
Pero su ventaja más importante es la completa autonomía. Incluso en ausencia de gas y electricidad en la casa, podrán proporcionarle calor y agua caliente.
