¿Cómo funcionan las calderas de combustible sólido de hierro fundido para calentar una casa particular?

Características de los dispositivos de combustible sólido

Las calderas de acero y hierro fundido para combustibles sólidos se diferencian en que:

• fáciles de instalar, se pueden ensamblar a mano, ya que esto generalmente no requiere el uso de equipos de soldadura y conexiones de tuberías complejas;
• tener una larga vida útil: una unidad bien hecha puede funcionar sin fallas durante al menos diez años;
• para la instalación de calderas de combustible sólido con intercambiador de calor de hierro fundido, no se requieren permisos, la única condición es un buen diseño de la chimenea;
• tienen un período de combustión prolongado, aunque esta característica no está disponible para todos los dispositivos, pero muchos fabricantes se esfuerzan por lograrlo;
• tener un consumo de combustible económico: esta calidad es la razón principal por la que las calderas de calefacción de hierro fundido de combustible sólido han ganado una gran popularidad;
• distribuya el calor de manera eficiente: no ingresa a la chimenea, sino que ingresa a la habitación a través de válvulas especiales;
• calentar rápidamente las instalaciones, especialmente para los generadores de calor;
• en unidades de combustión prolongada, la duración del trabajo en una pestaña de leña alcanza las 10-12 horas;
• tienen un funcionamiento autónomo, ya que los dispositivos, por regla general, no son volátiles.

Para que las calderas de calefacción de combustible sólido de hierro fundido funcionen durante mucho tiempo, al comprarlas, debe prestar atención a las condiciones de servicio ofrecidas por la empresa fabricante, qué garantías brinda a sus productos.

El hecho es que en el mercado de unidades de calefacción, puede comprar una falsificación: un dispositivo hecho a mano. A menudo, estas calderas de combustible sólido de acero y hierro fundido son de buena calidad, pero no tienen obligaciones de servicio ni garantía. Los compradores de dichas unidades en caso de avería no pueden reclamar a nadie.

Que buscar al elegir

Al elegir un modelo de caldera específico, el costo es a menudo el criterio principal, pero este no es un enfoque del todo correcto, porque también se deben tener en cuenta la confiabilidad, la facilidad de mantenimiento y una serie de otros parámetros.

Desde un punto de vista técnico, debe prestar atención a las siguientes características:

• si hay un revestimiento en la cámara de combustión, el revestimiento protege las paredes de las altas temperaturas. Si no está allí, aumenta el consumo de combustible;
• capa de aislamiento: es deseable que la caldera esté aislada de fábrica, esto ayudará a minimizar la pérdida de calor tanto como sea posible;
• entonces debes decidir cuál debería ser el sistema de calefacción. Si necesita lograr la máxima autonomía, no se recomienda usar un extractor de humos, presurización, pero si no hay problemas con el suministro de electricidad, las calderas presurizadas son una buena opción. Debido a esto, la tracción incluso con mal tiempo será buena.

Hay algunas sutilezas a la hora de canalizar la caldera, especialmente si la instalación se realiza a mano. Es necesario asegurarse de que el refrigerante enfriado que ingresa a la caldera no esté demasiado frío; de lo contrario, el intercambiador de calor puede agrietarse en el momento más inoportuno.

Para evitar esto, se agrega una simple válvula de 3 vías (con termopar) al circuito de calefacción. Gracias a él, antes de que el refrigerante frío ingrese a la caldera, se agregará agua caliente desde la tubería de suministro.

Ejemplo de conexión para válvula de 3 vías

Al elegir, debe tener en cuenta un punto más: en comparación con los fabricantes nacionales, las contrapartes importadas a veces tienen una pared mucho más delgada del intercambiador de calor.Esto se debe a la tecnología de fundición más desarrollada, por lo que la diferencia de temperatura aceptable será diferente para cada caldera.

Variedad de tipos de calderas.

En los centros comerciales especiales para equipos de calefacción, además de calderas de acero y hierro fundido para combustibles sólidos, venden unidades que operan con aceite usado, gasolina, combustible diesel, etc. Una amplia variedad de estos productos le permite elegir exactamente el dispositivo que puede proporcionar una estancia cómoda en la casa.

Las calderas de combustible sólido se distinguen:

• productos de carbón;
• dispositivos para los que se utilizan pellets;
• hornos de larga duración;
• generadores de calor.

Calderas de fuego directo

El dispositivo de caldera de calentamiento de combustible sólido más simple tiene modelos clásicos. Constan de cámara de combustión, cenicero, intercambiador de calor y chimenea. La transferencia de energía térmica al agua se produce debido a la combustión de combustible en el horno.

Diseño de caldera de combustión directa

La ventaja de tales modelos es la confiabilidad y simplicidad de diseño. Para la fabricación independiente de una caldera de calefacción de combustible sólido de este tipo, se necesitará un mínimo de herramientas y materiales.

Pero junto con las cualidades positivas, estas calderas tienen una serie de desventajas. El principal es el alto consumo de combustible. En las revisiones de las calderas de calentamiento de combustible sólido de combustión directa, indican la necesidad de la adición constante de leña o carbón. Si no se hace esto, la temperatura del agua en las tuberías disminuirá inevitablemente.

También debe tenerse en cuenta las características de calentar una casa privada con combustible sólido utilizando calderas de este tipo:

• Gran indicador de inercia... El tiempo para calentar el agua en las tuberías a la temperatura requerida puede ser de 10 a 30 minutos, según el tipo de sistema y sus características;
• Problemas de regulación de potencia... Al igual que en las estufas de calentamiento de aire de combustible sólido, esto solo se puede hacer limitando el flujo de aire a través del cenicero. Por lo tanto, al diseñar un sistema de suministro de calor, es necesario prever la instalación de dispositivos de seguridad;
• Tasa de eficiencia baja... Suele rondar el 60-65%. Esto se debe al hecho de que parte de la energía térmica sale con monóxido de carbono a través de la chimenea;
• Equipo... La composición de las calderas de calefacción de combustible sólido de acero y hierro fundido no incluye una bomba de circulación, un grupo de seguridad.

También cabe destacar la ausencia de un segundo circuito para el suministro de agua caliente. Alternativamente, puede considerar la posibilidad de conectar un tanque de calentamiento directo o indirecto, si así lo prevé el diseño. En este caso, al calcular una caldera de calefacción de combustible sólido, se debe tener en cuenta la instalación de equipos adicionales.

En la mayoría de los casos, en el dispositivo de una caldera de calentamiento de combustible sólido, el tiempo de funcionamiento de un lote de leña o carbón es de 4 a 6 horas. Cuanto mayor sea la intensidad de la combustión, menor será el tiempo de un ciclo.

Calderas de carbón

La peculiaridad de la producción de estos dispositivos radica en el hecho de que utilizan metal ultra fuerte, para la soldadura de los elementos de los que se utiliza una tecnología especial. Este diseño le permite quemar combustible en la cámara de combustión sin romper su estanqueidad.

Las calderas de este tipo pueden funcionar no solo con carbón, también pueden utilizar pellets, aserrín, etc. Su desventaja es que una caldera de combustible sólido de hierro fundido de este modelo es cara.

Propiedades de las calderas de combustible sólido

Vale la pena destacar, en primer lugar, las características de las calderas de este tipo:

• facilidad de instalación - el dispositivo se puede instalar fácilmente con sus propias manos, porque en la mayoría de los casos no se requieren soldaduras o conexiones de tuberías complejas;
• durabilidad... Una caldera bien hecha durará al menos 10 años sin problemas ni reparaciones;

Consejo: para que todo sea realmente bueno, asegúrese de prestar atención a qué condiciones de servicio ofrece el fabricante, qué garantías da. Porque ahora, de vez en cuando, hay empresas artesanales que fabrican calderas de hierro fundido de combustible sólido, y debo admitir que muy a menudo resultan ser buenas, pero sin mantenimiento. Si se produce una avería de la caldera, entonces, en tal situación, el comprador a menudo se queda solo con el problema.

• La instalación de la caldera no requiere permisos y condiciones especiales.... A menos que, por supuesto, la chimenea deba ser buena;

Diagrama de chimenea para calderas de combustible sólido estándar

• largo tiempo de combustión... No todos los dispositivos de este tipo tienen esta calidad, sin embargo, es precisamente esta propiedad por la que se esfuerzan casi todos los fabricantes;
• distribución eficiente del calor... En este caso, todo está realmente en la parte superior: el calor no ingresa a la chimenea, como es el caso de las estufas de barriga, sino que pasa a la habitación a través de válvulas especiales;
• calentamiento rápido de la habitación... Los generadores de calor hacen frente a esta tarea con especial éxito;
• consumo de combustible económico... Pero esta calidad es una de las principales razones por las que las calderas de calefacción de hierro fundido para combustibles sólidos se han vuelto tan populares. En algunas calderas, hablando en términos generales, solo cubos de leña, el proceso de combustión continua puede durar al menos 10-12 horas;
• autonomía de trabajo... Hay algunas peculiaridades aquí, de las que hablaremos a continuación, pero en general esto es realmente cierto: tales dispositivos son en la mayoría de los casos no volátiles.

Ahora veamos cuál es la diferencia entre las calderas de combustible sólido y las características de cada modelo.

Calderas de pellet

Tienen una solución de diseño interesante y pueden calentar eficazmente las instalaciones. El dispositivo de dicha unidad es simple: un embudo especial para gránulos de combustible se adjunta a su marco. En un momento determinado, se introducen pequeñas cantidades de pellets en la cámara de combustión.

Al comprar dicho equipo, se debe tener en cuenta el grado de volatilidad. Cuando está conectado con el funcionamiento del embudo, es decir, con el suministro de pellets, entonces esto es aceptable, ya que cuando se apaga la fuente de alimentación, el combustible se puede llenar manualmente. Pero si el funcionamiento de la caldera requiere el funcionamiento de la automatización electrónica, entonces debe pensar en la viabilidad de comprarla.

Hornos de larga duración

Básicamente, estos dispositivos son calderas de calefacción estándar independientes de acero o hierro fundido para combustibles sólidos. Pueden trabajar utilizando diversos materiales de madera (leña, aserrín, maleza), así como semillas de frutos, etc.

Por regla general, no funcionan a partir de carbón o pellets debido a que la tecnología de fabricación de la cámara de combustión no permite quemar este tipo de combustible. Los expertos recomiendan que estudie cuidadosamente las características del modelo seleccionado antes de comprar una caldera de combustible sólido de hierro fundido de larga duración.

Por lo general, estas unidades se compran para los siguientes propósitos:

• para el suministro de calor a hogares suburbanos y casas de verano;
• para calentar cuartos de servicio;
• para instalación y operación en invernaderos y semilleros;
• para calentar edificios industriales;
• para edificios agrícolas.

Si tiene que calentar edificios grandes con varias habitaciones, es mejor comprar una versión modificada de una unidad de combustión prolongada, es decir, un generador de calor. Por supuesto, cuesta mucho más, pero este precio se justifica plenamente.

Caldera de calentamiento de combustible sólido para una combustión prolongada.

Este horno de tipo cerrado utiliza el principio de combustible de combustión lenta.Existen varias opciones para tales dispositivos, por ejemplo, una caldera de combustible sólido para una combustión prolongada con madera u otro tipo de combustible, que funciona según el principio de combustión superior. Se trata de una rejilla, cuyo funcionamiento se controla automáticamente y no requiere una atención constante por parte de los propietarios del equipo. Se carga inmediatamente en él un gran volumen de combustible, suficiente para unas 12 horas de funcionamiento continuo. Si se usa leña para calentar, entonces intentan colocarlos de la manera más compacta posible, si se queman astillas, virutas u hojas secas de árboles, entonces se apisonan. En el interior del horno se instala una prensa que, descendiendo lentamente, mantiene una alta densidad de llenado de combustible. Como resultado, la combustión lleva mucho tiempo y tiene lugar solo en la capa superior, a la que se suministra aire. Existe un espacio entre el peso de la prensa y las paredes del dispositivo para la extracción de humos. El intercambiador de calor está ubicado en la parte superior de la carcasa y se calienta no solo debido a la energía térmica liberada durante la combustión, sino que también toma calor de los gases de combustión que salen. La salida de la chimenea para estos dispositivos está en la parte superior.

Una variación de este diseño es una caldera de calentamiento de combustible sólido con combustión inferior. Funciona casi de la misma manera, con la única diferencia de que la prensa en el horno presiona sobre la parte del combustible que no se quema. El aire de combustión se suministra a la parte inferior de la caja de combustible. La ubicación de la zona de combustión lenta no afecta la potencia del dispositivo: ambas variantes de tales calderas pertenecen a la categoría de los dispositivos de calefacción más potentes. Tampoco existen otras diferencias entre estas modificaciones que afecten a las propiedades del consumidor del equipo. Los dispositivos con una zona de combustión más baja difieren solo en que el precio de tales calderas de combustible sólido para calentar una casa privada será ligeramente más alto. La razón de esto es que en los modelos con combustión superior, la zona de combustión lenta se mueve a lo largo de todo el cuerpo, calentando alternativamente toda la superficie de las paredes del horno. Para los aparatos con combustión inferior, se produce en el mismo lugar de la cámara de combustión, por lo que está sujeto a un mayor riesgo de quemado debido a la exposición prolongada a altas temperaturas. Para evitar esto y extender la vida útil del dispositivo, los fabricantes instalan hornos de paredes gruesas hechos de láminas de metal con un espesor de 4 mm o más en unidades con combustión más baja (para dispositivos con combustión superior, las láminas con un espesor de 3 mm son usado). Esto es lo que afecta el costo de los dispositivos.

Generadores de calor

Se trata de hornos de convección a los que se conecta un ventilador eléctrico llamado "caracol". Hay aberturas especiales en la superficie de este equipo para conectar tuberías flexibles.

Los generadores de calor funcionan de cierta manera: se carga combustible en la cámara de combustión, se enciende y luego se enciende un ventilador, que le inyecta aire. Gracias a esto, la leña se quema mejor y el aire caliente, que se mueve a lo largo de las mangas, es más rápido en el objetivo. Los tubos flexibles vienen en diferentes longitudes y sus extremos se pueden introducir en las habitaciones.

Beneficios de los generadores de calor:

• la duración de la combustión continua en un relleno es de aproximadamente 8 horas;
• consumo de combustible económico;
• los dispositivos se pueden utilizar para calentar cualquier local;
• las unidades son capaces de calentar áreas muy grandes;
• es posible, si es necesario, aumentar la potencia, para lo cual se agrega una sección a la estructura de la caldera.

Las desventajas de los generadores de calor son las siguientes:

• la necesidad de instalar tuberías flexibles para mover el aire caliente;
• en ausencia de electricidad, el ventilador, el soplador de aire no puede funcionar, lo que afecta la distribución del aire caliente en "mangueras" separadas.

Características de las calderas de hierro fundido.

Cabe señalar que casi todas las calderas de combustible sólido de hierro fundido pueden funcionar con madera y coque.Cuesta más que un producto de acero, pero sus características justifican el precio. El hecho es que su producción lleva mucho más tiempo que ensamblar un dispositivo de acero.

Una caldera de calefacción de combustible sólido de hierro fundido es más duradera que una de acero, es capaz de soportar temperaturas más altas. El hierro fundido se enfría mucho más lentamente, lo que ahorra combustible.

Además, para electrodomésticos de hierro fundido:

• hay una ventaja significativa: esta es la durabilidad, ya que su vida útil alcanza los 25 años;
• ocupan menos espacio que las unidades de acero;
• El hierro fundido es más resistente a los procesos de corrosión que el acero.

Este equipo de calefacción tiene desventajas:

1. Una caldera de combustible sólido con un intercambiador de calor de hierro fundido es sensible a la tensión mecánica en forma de choques. El cuerpo de hierro fundido puede agrietarse bajo cierta carga. Por esta razón, debe manipularse con cuidado.
2. En caso de una fuerte caída de temperatura, el hierro fundido puede agrietarse, por lo tanto, los expertos no recomiendan enfriar tales calderas con agua fría o cargar combustible frío en una cámara de combustión calentada.
3. Se necesita mucho tiempo para calentar una carcasa hecha de este material.

Para comprender aún mejor la diferencia entre una caldera de calefacción de hierro fundido y una de acero, debe familiarizarse con más detalle con las propiedades de las unidades de acero para combustible sólido:

• la resistencia al impacto de los dispositivos es especialmente importante durante el transporte, incluso si caen o vuelcan, entonces, con una probabilidad del 99%, se puede argumentar que el cuerpo permanecerá intacto y la estanqueidad de la cámara de combustión no se verá afectada;
• incluso las grandes caídas de temperatura no son peligrosas para las calderas de acero;
• los productos son relativamente ligeros;
• si alguno de los elementos se rompe en el equipo de calefacción, se puede soldar sin problemas.

Entre los puntos negativos, cabe destacar la susceptibilidad a los procesos corrosivos, así como la incapacidad para aumentar la potencia.

Calderas de hierro fundido de doble circuito

Los dispositivos seccionales se subdividen en circuito simple y doble. El primero de ellos funciona solo para suministro de calor. El equipo de calefacción, como una caldera de hierro fundido de doble circuito de combustible sólido, es capaz de proporcionar calefacción a la vivienda y suministro de agua caliente. La caldera de combustible sólido de doble circuito de combustión prolongada tiene un asador incorporado, que se puede ubicar debajo de la carcasa exterior.

Tal dispositivo estructural de una caldera de hierro fundido de combustible sólido implica la instalación de una bomba para garantizar la circulación del agua. Los dispositivos de doble circuito se diferencian de otros modelos en tamaños grandes.

Resumiendo

A pesar de una serie de desventajas, como una alta inercia, un costo y un peso algo elevados, las calderas de hierro fundido siguen siendo populares. No menos importante, esto se ve facilitado por la alta durabilidad y resistencia del metal a la corrosión.

El material propuesto le permitirá familiarizarse con las características principales de calentar calderas de combustible sólido hechas de hierro fundido y decidir si dicho dispositivo es adecuado para su sistema de calefacción.

El video muestra las fortalezas y debilidades de las calderas de combustible sólido de hierro fundido y acero.

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