Combustible de horno (caldera): características de las marcas de fabricación rusa

Autor: Kolesnikov Yuri Fedorovich, ingeniero de calor y energía

La estufa se monta una vez y, por un lado, debe calentarla todo el tiempo. Por otro lado, el diseño del horno está determinado en gran medida, si no completamente, por el tipo de combustible utilizado. Y su disponibilidad depende significativamente de las reservas de recursos locales en la región. Entonces la estufa se baila con el combustible.

La tecnología de calefacción moderna le permite quemar en dióxido de carbono, agua y cenizas todo lo que, en principio, puede quemar y algo que, en principio, no puede quemar. Esto no es solo una broma. ¿Qué puede esperar de la quema de combustible en una estufa? ¿Y qué tan simple y eficiente puede ser una estufa con tal o cual tipo de combustible? Depende de sus propiedades:

1. Estado agregado: sólido, líquido, gaseoso;
2. Poder calorífico específico o calor de combustión;
3. Costo específico;
4. Tasas de combustión;
5. Temperaturas de combustión;
6. Capacidad para regar;
7. Contenido de cenizas;
8. Contenido de compuestos orgánicos superiores;
9. Contenido sulfuroso;
10. Actividad.

¿Sólido, líquido o gaseoso?

Diagrama de la sala de mini-calderas

Tras una cuidadosa consideración (para la cual, lamentablemente, no hay lugar aquí), en términos de la totalidad de cualidades, el gas natural y los combustibles líquidos siguen siendo los mejores. Pero es mejor no intentar hacer una estufa para ellos por su cuenta: sin equipos industriales y tecnología bien establecida, un ingeniero de calefacción experimentado tampoco lo hará. Más precisamente, tanto más no emprenderá, sabiendo qué es qué.

Y hay un matiz: dado que este combustible emite calor casi instantáneamente, no se puede hacer con una sola estufa. Para la incineración, también se necesita un conjunto complejo de equipos. Para un ejemplo, vea la fig. esquema de una casa de mini-calderas. Cuesta mucho y está justificado económica (y ambientalmente) para hogares con una superficie habitable de más de 120-150 metros cuadrados. metro.

Nota: La eficiencia de incluso una pequeña caldera de gas o fuel oil con automatización alcanza el 90% o más. Casi todas las pérdidas en las salas de calderas centralizadas se deben a las tuberías.

Una estufa casera se puede calentar y suministrar con agua caliente hasta 60-100 pies cuadrados. m. residencial. Más: la complejidad del trabajo y los costos aumentan tanto que resulta más barato y fácil instalar una caldera de gas de doble circuito. Si, por supuesto, hay suministro de gas. En este caso, debe enfocarse en el más bajo de los valores indicados; con gas envasado - para educación superior.

Una excepción es un horno de pirólisis (más precisamente, un generador de gas) para trabajar fuera o un aceite de calefacción oscuro. Es fácil hacerlo usted mismo, de acuerdo con las condiciones de seguridad. Pero el área calentada es de hasta 40-60 metros cuadrados. m, la extracción de calor para el suministro de agua caliente es difícil y el dispositivo de un circuito de agua caliente de flujo completo es casi imposible. Aquellos. campo de aplicación: un garaje, una residencia de verano, un pequeño edificio residencial, siempre que la estufa esté en el anexo.

Nota: El aceite de pirólisis no es un combustible para hornos de pirólisis. Es un producto de pirólisis rápida (50-30 s) sin oxígeno de desechos de carpintería a una temperatura de aproximadamente 600 grados. El aceite de pirólisis está bastante regado, tiene una reacción ácida, es decir componentes químicamente agresivos en su composición y contiene hasta un 2% o más de azufre. Se quema en calderas y hornos industriales utilizando un quemador especial.

Pros y contras de ZHTKO

En realidad, ya hemos mencionado todas las ventajas y desventajas de las calderas de combustible líquido, pero por si acaso las repetiremos:

Pros:

• Un alto grado de automatización, la capacidad de crear el máximo confort térmico.
• Autonomía total de otras fuentes de energía (además de la electricidad, pero las necesidades son pequeñas, puede arreglárselas con un generador)

Desventajas:

• Altos costos operativos.
• La necesidad de tener un almacenamiento de combustible de gran capacidad, para evitar que se congele y las tuberías.
• Los quemadores de los ventiladores hacen mucho ruido, su trabajo es claramente audible a través de la pared.
• ZhTKO debe ubicarse en una habitación separada con buena ventilación, preferiblemente no conectada de ninguna manera con las viviendas; el "aroma" del combustible diesel es indestructible.

Una moderna sala de calderas de combustible líquido es una sala limpia, no verá charcos de "solárium" en el suelo. Pero el olor específico del combustible aún se filtra

Entonces, ¿quién instalará el ZHTKO en su casa? Primero, el que no tiene y no se espera que instale un gasoducto en un futuro cercano. En segundo lugar, la persona no es pobre, prefiere pagar más dinero, pero conseguir condiciones de vida cómodas. En tercer lugar, aquel en cuya casa no hay energía eléctrica suficiente para organizar una calefacción alternativa, y no se conforma con ahogarse con leña.

En conclusión, digamos que las calderas de combustible líquido son una técnica bastante compleja que requiere un mantenimiento profesional. Por lo tanto, los trabajos de instalación, conexión y servicio deben ser realizados por especialistas calificados.

Calor de combustión y costo

El contenido formal de este párrafo no requiere explicaciones especiales: kilocalorías o julios. Solo se puede recordar que 1 kcal = 4,3 kJ. Es decir, si el calor de combustión es 10,000 kcal / kg, entonces en julios será 43,000 kJ / kg o 43 MJ / kg para combustible sólido. Para gaseosos: kilocalorías o kilo / mega julios por metro cúbico. Para líquidos, los libros de referencia se dan por kilogramo o por litro / metro cúbico.

El calor de combustión de los combustibles de uso común oscila entre 1.800 kcal / kg (residuos de madera: aliso, sauce, matorral crudo podrido) hasta casi 11.000 kcal / kg (polietileno y otros polímeros orgánicos), que en megajulios será de 7,74 MJ / kg a 47,14 MJ / kg para polietileno.

Aquí ya se revela un matiz: puedes quemar todo por completo, ¡pero el precio de un kilogramo es diferente! Por lo tanto, hacemos esto:

• Hacemos un cálculo de ingeniería térmica de la capacidad de calefacción de la habitación.
• Le damos un margen del 10-20% para el suministro de agua caliente.
• Le damos al recibido otro margen del 50% por resfriado anormal.
• El valor obtenido se DIVIDE por la eficiencia del horno seleccionado.
• Con base en la potencia calorífica requerida obtenida del horno y el poder calorífico específico del combustible, determinamos su consumo másico / volumétrico.
• Multiplicando el consumo por el costo, obtenemos el costo unitario de calefacción.
• Repetimos el procedimiento para diferentes estufas y combustibles hasta alcanzar el precio mínimo.

Nota: Los dispositivos de calefacción con una eficiencia inferior al umbral del 70% pueden ignorarse. Incluso si personalmente tenemos una ecología púrpura en el lado amarillo, habrá impuestos adicionales y multas en otros lugares. Requerido.

¿Qué elegir para calentar una casa: una caldera o una estufa?

Si visita su casa de campo en visitas breves, los fines de semana o de vacaciones, entonces no tiene otra alternativa en particular: tendrá que poner una estufa para calentar la casa. Dado que en el caso de una caldera, deberá controlar constantemente el rendimiento del sistema de calefacción y asegurarse de que el CO no se congele.

Es posible complementar el sistema de calefacción de aire de la casa, que es cualquier estufa, con otros generadores de calor de calefacción de aire: convectores eléctricos o de gas.

Para instalar convectores eléctricos, necesitará una cantidad decente de capacidad de electricidad dedicada. Y los convectores de gas se pueden alimentar tanto con gas principal como con gas licuado de "globo".

Si vive permanentemente fuera de la ciudad en su hogar, la instalación de una caldera y la instalación de un sistema de calefacción líquida son la alternativa más razonable a la calefacción por estufa.

Tasa de combustión

En estufas caseras sin automatización compleja, existe una clara correspondencia: cuanto más rápido se quema el combustible, menor es la eficiencia de la estufa y más complejo es su diseño. La razón es simple: sin trucos tecnológicos inaccesibles para el constructor de viviendas, es difícil atrapar una gran cantidad de calor liberado a la vez y enviarlo a la habitación, o al calentador de agua, antes de que salga volando por la tubería. Por lo tanto, solo tiene sentido hacer una estufa casera con combustible de combustión lenta: sólidos, aceites, lodos de aceite, etc. O un horno de combustión lenta, donde el proceso de combustión se ralentiza artificialmente.

En términos de tasa de combustión, el carbón se distingue entre los combustibles sólidos. Lo tiene muy desigual ya que se quema. Al principio, cuando la gasificación está en curso, la llama arde. Y luego, cuando queda carbono puro (carbono amorfo, coque), comienza a arder lentamente. Y no es tan fácil hacer un horno con alta eficiencia en cualquiera de los modos de combustión.

Caldera o estufa: ¿cómo calentar la casa?

Para una pequeña casa de campo, me parece que la cuestión de qué elegir para la calefacción, una caldera o una estufa, siempre seguirá siendo relevante.

Cuando la casa es grande, de 100 a 120 metros cuadrados, se hace difícil calentarla con una estufa. Especialmente si la casa está construida en 2 plantas y dividida por tabiques en habitaciones separadas.

En este caso, para calentar la casa, es razonable instalar una caldera con un sistema de calefacción líquida o calentar la casa con cualquier tipo de convectores, ya sean de gas o eléctricos.

Si una tubería de gas corre a lo largo del borde del sitio, a la que puede conectarse por poco dinero, entonces el problema de instalar la caldera generalmente se resuelve y no está sujeto a una discusión seria.

La comodidad que ofrece la calefacción a gas no te la dará ningún otro tipo de calefacción que no sea la eléctrica.

Sin embargo, con las tarifas eléctricas actuales, solo las personas con buenos ingresos constantes pueden permitirse calentarse con calderas o convectores eléctricos.

Pero en el caso de que la casa tenga un área total pequeña, de 40 a 100 metros cuadrados, la cuestión de qué suministrar para calefacción permanece abierta.

Temperatura de combustión

Esta es una espada de doble filo. Un extremo: cuanto más alta es la temperatura, más fácil es lograr una combustión completa y una alta eficiencia. Por otro lado, nuevamente, se vuelve más difícil extraer y dirigir el calor donde se necesita; debido al gran gradiente de temperatura, simplemente se esfuerza por volar hacia la tubería. Por tanto, el diseño del horno se vuelve más complicado. Además, la combustión a alta temperatura requiere costosos materiales resistentes al calor.

En general, cuanto menor es la temperatura de combustión, más simple y eficiente es la estufa. Los retorcidos diseños caseros que arden sin llama a 600 grados (hornos de combustión lenta) pueden dar una eficiencia de más del 85%. Es difícil lograr una eficiencia de más del 75% de una estufa de leña / carbón (800-900 grados) en un diseño de aficionado, y a menudo resulta que la construcción que se muestra con orgullo en el video se quemó o agrietó antes del final de la temporada de calefacción.

Nota: la temperatura máxima de combustión alcanzable en estructuras caseras es de aproximadamente 1100 grados; estos son hornos de pirólisis y generación de gas. Arriba: sin aceros especiales ni refractarios, solo unos pocos hornos de prueba resistirán.

Estufa o caldera?

Los fabricantes modernos compiten entre sí para ofrecer una gran selección de calderas: de gas, eléctricas, de combustible sólido, de pellets, de combustible líquido, de residuos, combinadas. Si eres el feliz propietario del gas en la casa, no puedes considerar otras opciones para estufas o calderas.

Me proporcionaron un campo abierto sin gas y electricidad con perspectivas poco claras (nada ha cambiado en tres años). Calentar una casa con electricidad mediante un generador diesel es la ruina del agua más pura (más o menos cien euros).Sin embargo, el precio anunciado del consumo de electricidad para la caldera correspondiente no inspiró: más de quince mil rublos en invierno por ciento cincuenta metros cuadrados de una casa bien aislada.

Como resultado, surgió la elección entre una caldera de combustible sólido de combustión prolongada (a continuación estamos hablando de ella) y una estufa de combustión prolongada.

Las ventajas de una caldera de combustión tan prolongada:

• consumo de combustible económico;
• alta transferencia de calor;
• calentar 1-2 veces al día, según el modelo y la temperatura exterior;
• distribución de calor relativamente uniforme.

• alto costo (compra más instalación llave en mano con una garantía de al menos ciento a ciento cincuenta mil rublos);
• ¡Control, control y más control! (No se debe permitir el sobrecalentamiento del sistema, el socavamiento de radiadores y tuberías, se necesita electricidad ininterrumpida para una variedad de sensores de automatización, adición oportuna de anticongelante y mucho más);
• una sala de calderas separada, equipada de acuerdo con todos los SNIP;
• bueno, y el riesgo de una explosión (desmotivado desde el punto de vista de la lógica y la conciencia), del que advierten honestamente los vendedores más o menos decentes de este equipo.

Como resultado, después de comprender y pesar, decidí instalar el horno. ¿Pero cual?

Corte de agua

Regar el combustible elimina el calor no solo y no tanto por la evaporación del agua. A altas temperaturas en presencia de un catalizador, el carbono, se gasta aún más energía en la reducción química del agua y la combinación del oxígeno liberado con el nitrógeno atmosférico. El contenido de agua del combustible en porcentaje en peso se denota como W.

La capacidad del combustible para absorber la humedad, en primer lugar, reduce su calor de combustión. Para leña: dos o más con un aumento de la humedad del 20% al 50%. El fueloil regado también puede ser explosivo. Y el lignito apenas húmedo se enciende espontáneamente, por lo que no se transporta desde los sitios mineros, las centrales térmicas de lignito se construyen cerca de las minas.

Un horno que funcione con combustible líquido regado debe estar equipado con un quemador especial y un sistema de preparación de combustible. Combustible sólido: una ruta de humo compleja en la que los componentes reducidos y el nitrógeno oxidado no se enfrían antes de descomponerse en los originales y devolver calor.

Intercambiadores de calor para calderas de aceite

Un intercambiador de calor es un dispositivo en el que se quema combustible y se calienta el refrigerante. En las calderas modernas, ha desarrollado aletas, que permiten eliminar la máxima cantidad de calor durante la combustión. También han aparecido intercambiadores de calor residual de líquido de condensación con una sección de intercambiador de calor adicional, lo que hace posible utilizar el calor secundario de los gases residuales. La circulación del refrigerante se organiza según el principio de la "camisa de agua".

Los intercambiadores de calor pueden estar hechos de hierro fundido o acero. Las carreteras de hierro fundido son pesadas, temen los choques térmicos y mecánicos, pero con un manejo cuidadoso son muy duraderas, sirven durante al menos medio siglo.

Incluso los intercambiadores de calor de acero para calderas de combustible líquido son muy pesados, sin mencionar los de hierro fundido, por lo tanto, los ZhTKO se producen solo en diseño de pie.

También hay intercambiadores de calor combinados de hierro fundido y acero.

Actividad

La actividad del combustible es un parámetro condicional. Caracteriza la capacidad de un combustible para encenderse y quemarse por sí solo.

El combustible que emana de una chispa se considera extremadamente activo y la zona de combustión se extiende inmediatamente por toda su superficie. El combustible altamente activo requiere una pequeña cantidad de fuego, o con la ayuda de una mecha, pero luego, al aire libre, se enciende rápidamente y sobre toda la superficie. Medio activo requiere encendido con combustible más activo y no se quema por completo sin medidas adicionales (broma, giro) o presurización al aire libre. La combustión de combustible de bajo nivel solo puede tener lugar en dispositivos especiales después del encendido.

La actividad del combustible depende poco de su poder calorífico, pero mucho más del estado de agregación, del punto de ebullición (para el combustible líquido) y del grado de finura (dispersión) del combustible sólido. Por ejemplo, la gasolina y el alcohol etílico son extremadamente activos a temperatura ambiente. En combustible diesel a temperatura ambiente, la antorcha se apaga, pero, rociada con una boquilla, se enciende a 90 grados al aire libre. La madera en forma de leña es moderadamente activa, en forma de virutas secas es muy activa y en forma de aserrín es muy débilmente activa.

Nota: según TU, el punto de inflamación del combustible diésel de verano es de 62 grados. Pero esto está en un crisol cerrado.

Hornos y calderas en funcionamiento

Cualquier fuente de calor de combustible sólido es inconveniente porque requiere la carga periódica de combustible y la limpieza del cenicero. El suministro automático de combustible se puede organizar solo en calderas que funcionan con pellets (también existen calderas con suministro automático de leña, carbón, briquetas, pero se consideran no tan confiables), pero esto no exime de la necesidad de limpiar el cenicero. El pago por la independencia energética y la disponibilidad relativa de combustible sólido es el mantenimiento físico de la caldera, que requiere la presencia de una persona. Si hablamos de estufas que calientan la cabaña, entonces el llenado de combustible debe repetirse hasta 7-8 veces al día. Las estufas tradicionales consumen más combustible que las calderas modernas de combustible sólido. Además, estos últimos se distinguen por un intervalo de funcionamiento más largo con una carga. En promedio, pasan de 2 a 3 horas entre las inserciones de combustible. Esto fue posible debido al mayor volumen de la cámara de combustión, así como al sistema de suministro de aire secundario para la postcombustión de los gases combustibles liberados por el combustible sólido. Por lo tanto, la cantidad de inserciones de combustible en el horno de la caldera se puede reducir a 2-3 veces al día, lo cual es bastante aceptable.

¿Qué es mejor estufa o caldera de combustible sólido?

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¿Qué carbón elegir para el horno?

¿Qué es el carbón? Es un producto vegetal que contiene carbono e impurezas no combustibles. Son ellos los que forman cenizas y sustancias similares a escoria después de la combustión. La relación de los dos componentes es diferente en todas partes. Es esto, así como la "edad" del combustible fósil, lo que determina el grado del carbón. Los expertos distinguen entre varias variedades.

El tipo de carbón "más joven" es la lingitis. Tiene una estructura bastante suelta. Si detecta un bulto de lingitis, se desmorona rápidamente y pierde su forma. Dicho carbón se usa con mayor frecuencia en plantas de energía térmica, pero la lingitis no es adecuada para calentar una casa.

Además de lingita, también se extraen carbón pardo, carbón y antracita.
—los depósitos de carbono más antiguos. Todas las variedades tienen diferentes niveles de humedad.
En el lignito, por ejemplo, el contenido de humedad es del 50%, en la antracita su umbral no supera el 7%. Por lo tanto, la antracita tiene el calor específico más alto. Sus indicadores son 9 mil kcal / kg. El carbón tiene un indicador más bajo: 5,5 kcal / kg. En la variedad marrón, el calor específico es de solo 3 kcal / kg. Teniendo en cuenta todo esto, es fácil comprender qué tipo de combustible comprar para calentar una casa.

Condiciones de uso y precauciones

El bioetanol, que forma parte del biocombustible, pertenece a sustancias altamente inflamables, y al usarlo, debes guiarte y observar algunas medidas de seguridad:

1. Nunca agregue combustible a una llama abierta o un tanque de combustible caliente. Antes de repostar, apague el dispositivo y espere a que se enfríe (unos 15-20 minutos).
2. Está prohibido utilizar paja, papel, madera y otros materiales combustibles para encender el biocombustible. Está permitido usar solo un mechero de metal largo especial, encendido eléctrico o un fósforo largo.
3. Está prohibido almacenar una lata de combustible cerca de una chimenea encendida u otra fuente de fuego abierto.
4. Se recomienda almacenar los biocombustibles fuera del alcance de los niños.
5. Si en el proceso de llenado de la biochimenea se ha derramado combustible, es necesario limpiarlo a fondo con un paño absorbente.

Reglas generales de funcionamiento:

1. Es necesario almacenar un recipiente con biocombustible en un lugar alejado de fuego abierto y aparatos de calefacción.
2. El encendido del biocombustible en el quemador debe realizarse con un encendedor especial.
3. Si el biocombustible entra en contacto con la superficie de la chimenea, el suelo o cualquier otra superficie, es necesario limpiar con cuidado las gotas con un paño absorbente seco.
4. Puede agregar biocombustible solo a una ecochimenea apagada y enfriada.

Para que la ecochimenea complazca a sus propietarios con una combustión uniforme y agradable, es necesario suministrarla adecuadamente con combustible de alta calidad.

Hay varios criterios por los que será extremadamente difícil equivocarse con la elección.

• En primer lugar, debe elegir aquellos productos para la chimenea que han estado en el mercado durante más de un año y han demostrado su eficacia. El vendedor debe tener a mano los documentos necesarios para el biocombustible.
• También vale la pena prestar atención al indicador de rendimiento y elegir un biocombustible que satisfaga las necesidades del propietario de la chimenea.
• Cuando se abre, el líquido no debe emitir olores desagradables que golpeen la nariz con fuerza. Es importante que la fecha de vencimiento que se muestra en la etiqueta tenga una fecha de vencimiento suficiente.

Solo eligiendo productos de calidad, puede estar seguro de que la chimenea ecológica decorará su hogar y funcionará de la manera más segura posible.