Parametri di base di caldaie e stufe a combustibile solido
La fornitura di calore da combustibili solidi è caratterizzata da costi iniziali relativamente bassi. Sul mercato sono disponibili caldaie per il riscaldamento domestico a combustibile solido a prezzi accessibili. Tuttavia, il processo di installazione delle apparecchiature e dell'intero sistema nel suo insieme deve essere eseguito secondo determinate regole.
Caldaia a combustibile solido nell'impianto di riscaldamento
Quasi tutte le stufe a combustibile solido e le caldaie per il riscaldamento dell'acqua calda hanno le stesse caratteristiche. La loro conoscenza e capacità di utilizzare correttamente le informazioni ti aiuterà a scegliere l'attrezzatura giusta per riscaldare la tua casa. Nella scelta, dovresti prestare attenzione non solo agli aspetti tecnici, ma anche alla lavorazione. Le caldaie per il riscaldamento domestico per combustibili solidi devono essere realizzate con tipi speciali di acciaio. La cassa ha uno spessore di almeno 2 mm. Per la camera di combustione viene utilizzato acciaio resistente al calore con uno spessore di 3 mm o più.
Il vantaggio sarà una garanzia del produttore e del venditore di apparecchiature di riscaldamento. È inoltre necessario prestare attenzione alla presenza di una rete di centri di assistenza per la manutenzione e la riparazione. Affinché le revisioni delle caldaie per il riscaldamento a combustibile solido siano solo positive, quando si sceglie l'attrezzatura, è necessario studiare i seguenti parametri:
- Potenza nominale. È determinato da calcoli preliminari della fornitura di calore. Per formare un piccolo stock, il riscaldamento di un'abitazione privata con combustibile solido deve avere una capacità del 15-20% in più rispetto a quella calcolata;
- Materiale dello scambiatore di calore... Le più affidabili sono le caldaie per riscaldamento a combustibile solido in ghisa. Il loro svantaggio è un grande indicatore di inerzia e possibile distruzione sotto forte stress meccanico. L'alternativa sono modelli più leggeri ed economici con scambiatore di calore in acciaio;
- Tipo di caldaia. Oltre alle classiche apparecchiature a combustione diretta, è possibile scegliere caldaie a pirolisi o a combustione lunga.
Spesso vengono prodotte caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te. Ma per fare questo lavoro, è necessario scegliere lo schema di produzione e i materiali giusti. Il vantaggio di tali progetti è la capacità di adattarsi secondo i parametri di cui sopra a uno specifico sistema di riscaldamento.
Tutte le stufe per riscaldamento ad aria a combustibile solido sono progettate per utilizzare carbone, legno, bricchette di combustibile o torba. Le eccezioni sono le caldaie a pellet, che differiscono nel design e sono intese solo per pellet.
Scegliere una caldaia: scopo, caratteristiche, pro e contro
Caldaie automatiche
La caldaia automatica funziona con combustibile solido granulare. La caratteristica principale e il vantaggio principale della sua installazione in una casa privata è la massima automazione del funzionamento di un tale sistema di riscaldamento.
Sia il combustibile viene fornito e la cenere viene rimossa automaticamente. Lo svantaggio è la necessità di una stanza speciale.
Caldaie a pirolisi
Una caldaia a combustibile solido di pirolisi genera calore bruciando gas generato dalla decomposizione sotto l'influenza dell'alta temperatura del combustibile solido.
Il vantaggio principale è l'efficienza che raggiunge il 90% e la durata di un carico (fino a 10 ore). Ma anche un sistema di riscaldamento a combustibile solido con una caldaia a pirolisi costerà di più da installare.
Caldaie a combustione lunga
Le caldaie a combustione lunga più famose sono la stufa di tipo Buleryan e il sistema a combustibile solido Stropuva. I loro design differiscono l'uno dall'altro, ma nel complesso sono simili: una pastiglia di carburante è sufficiente per almeno 30 ore di combustione.
Lo svantaggio principale è il rapido raffreddamento dell'aria se una casa di campagna viene riscaldata con un trasferimento di calore irregolare dai locali.
Caldaie classiche
Una caldaia classica è simile in linea di principio a una stufa domestica. Un flusso di aria di combustione viene fornito attraverso la griglia. I vantaggi includono l'indipendenza da altre fonti energetiche e la possibilità di utilizzare diversi tipi di carburante. Lo svantaggio è la necessità di rifornire regolarmente il carburante e la presenza di un locale caldaia.
Schemi di riscaldamento a combustibile solido
L'installazione di apparecchiature di riscaldamento è preceduta dalla scelta di uno schema. Il set completo di fornitura di calore, i parametri di funzionamento del sistema e il tipo di refrigerante dipendono da esso. In alcuni casi, è consigliabile uno schema di riscaldamento a vapore a combustibile solido. Ma il più delle volte scelgono il riscaldamento dell'acqua a casa.
Schema di riscaldamento dell'acqua domestica
La scelta è determinata dalle caratteristiche della casa: la sua area, le perdite di calore e la modalità di riscaldamento della temperatura richiesta. Per una distribuzione uniforme del calore, si consiglia uno schema per l'installazione di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido in un circuito idraulico. Se l'area della casa è piccola, è possibile utilizzare il riscaldamento ad aria. In rari casi vengono utilizzate caldaie a vapore fatte in casa per il riscaldamento a combustibile solido.
Nella prima fase della scelta di uno schema per l'installazione di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido, è difficile determinare il tipo di fornitura di calore. Attualmente, i tipi più comuni sono i seguenti:
- Acqua a circolazione naturale... Applicabile per piccole case private e cottage estivi. Ciò è dovuto alla lunghezza massima possibile della linea fino a 30 M. Anche con una potente caldaia per il riscaldamento di una casa a combustibile solido, la velocità di circolazione dell'acqua sarà piccola;
- Acqua a circolazione forzata... Per questo tipo di fornitura di calore, puoi considerare di realizzare una caldaia per riscaldamento a combustibile solido con una pompa incorporata. Grazie a questo design, l'area di riscaldamento è notevolmente aumentata;
- Aria... Può essere realizzato con l'aiuto di speciali caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te, che hanno canali per la circolazione dell'aria calda nel design. Un'alternativa è installare uno scambiatore di calore ad aria e un sistema di canalizzazioni per distribuire l'aria riscaldata negli ambienti della casa;
- Vapore... Viene utilizzato estremamente raramente nel riscaldamento autonomo a causa dell'elevato costo delle attrezzature e della necessità di un monitoraggio costante dello stato del liquido di raffreddamento. La maggior parte degli schemi di riscaldamento a vapore a combustibile solido sono progettati per riscaldare edifici di grandi dimensioni.
L'opzione migliore per l'installazione di una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido domestico è la fornitura di calore d'acqua con circolazione forzata. Ha buone prestazioni ed è poco costoso da mantenere. Puoi anche notare un gran numero di schemi, in base ai quali puoi calcolare indipendentemente una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido.
In qualsiasi sistema di riscaldamento, indipendentemente dallo schema scelto, devono essere presenti elementi di sicurezza. Per le caldaie a combustibile solido per il riscaldamento dell'acqua calda, si tratta di prese d'aria, di scarico e di valvole di ritegno.
video
Scelta dell'attrezzatura della caldaia. Il video si concentrerà sulla scelta dell'attrezzatura della caldaia. Imparerai: cosa cercare, quali elementi sono necessari nel locale caldaia, quale dovrebbe essere il camino per una caldaia a gas e, usando un dispositivo economico, per proteggerti dalla perdita di duecentomila rubli.
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Caldaie a fuoco diretto
Il dispositivo di caldaia per riscaldamento a combustibile solido più semplice ha modelli classici. Sono costituiti da una camera di combustione, cassetto cenere, scambiatore di calore e camino. Il trasferimento di energia termica all'acqua avviene a causa della combustione del combustibile nel forno.
Progettazione caldaie a combustione diretta
Il vantaggio di tali modelli è l'affidabilità e la semplicità del design. Per la produzione indipendente di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido di questo tipo, sarà necessario un minimo di strumenti e materiali.
Ma insieme alle qualità positive, queste caldaie presentano una serie di svantaggi. Il principale è l'elevato consumo di carburante. Nelle revisioni delle caldaie per riscaldamento a combustibile solido a combustione diretta, indicano la necessità di aggiungere costantemente legna da ardere o carbone. In caso contrario, la temperatura dell'acqua nei tubi diminuirà inevitabilmente.
Va anche notato tali caratteristiche del riscaldamento di una casa privata con combustibile solido utilizzando caldaie di questo tipo:
- Grande indicatore di inerzia... Il tempo per il riscaldamento dell'acqua nelle tubazioni alla temperatura richiesta può variare da 10 a 30 minuti, a seconda del tipo di impianto e delle sue caratteristiche;
- Problemi di regolazione della potenza... Come nelle stufe per riscaldamento ad aria a combustibile solido, ciò può essere fatto solo limitando il flusso d'aria attraverso il cassetto cenere. Pertanto, quando si progetta un sistema di fornitura di calore, è necessario prevedere l'installazione di dispositivi di sicurezza;
- Basso tasso di efficienza... Di solito è intorno al 60-65%. Ciò è dovuto al fatto che parte dell'energia termica esce con il monossido di carbonio attraverso il camino;
- Attrezzature... La composizione delle caldaie in acciaio e ghisa per il riscaldamento a combustibile solido non include una pompa di circolazione, un gruppo di sicurezza.
Da segnalare anche l'assenza di un secondo circuito per la fornitura di acqua calda. In alternativa, si può considerare la possibilità di collegare un serbatoio di riscaldamento diretto o indiretto, se previsto dal progetto. In questo caso, quando si calcola una caldaia per riscaldamento a combustibile solido, è necessario prendere in considerazione l'installazione di apparecchiature aggiuntive.
Nella maggior parte dei casi, nel dispositivo di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido, il tempo di funzionamento su un lotto di legna da ardere o carbone va da 4 a 6 ore. Maggiore è l'intensità della combustione, minore è il tempo per un ciclo.
Caldaie a pirolisi a combustibile solido
Per ottimizzare il consumo di carburante e aumentare l'efficienza, sono state sviluppate caldaie per riscaldamento domestico a pirolisi per combustibili solidi. Nonostante la somiglianza dei processi che si svolgono all'interno della struttura, il loro principio di funzionamento differisce dai modelli descritti di combustione diretta.
Progettazione di caldaie a pirolisi
Tali caldaie a combustibile solido per la fornitura di acqua calda sono anche chiamate caldaie a gas. Il loro principio di funzionamento non si basa sulla combustione diretta della legna da ardere, ma sulla formazione di una miscela volatile. Con un effetto della temperatura relativamente piccolo sul legno e con un flusso minimo di ossigeno, si verifica il processo della loro combustione. Di conseguenza, si forma il cosiddetto gas di legno.Salendo attraverso appositi canali, entra nella camera di combustione, dove si mescola al flusso d'aria e si accende.
Il vantaggio di far funzionare caldaie a gas per una casa con combustibili solidi è il consumo di carburante economico. In media, un lotto di legna da ardere è sufficiente per 12-18 ore di lavoro. Inoltre, le caldaie in ghisa a pirolisi per la fornitura di calore a combustibili solidi sono caratterizzate dalle seguenti qualità:
- Connessione elettrica... Per un funzionamento efficiente, la caldaia deve essere dotata di ventilatore o turbina (raro);
- Qualità del carburante... Prima del caricamento, il legno deve passare attraverso una fase di essiccazione. L'umidità ottimale per riscaldare un cottage privato con combustibile solido dovrebbe essere dell'8-10%;
- Volume minimo di monossido di carbonio... La maggior parte di loro viene bruciata nella camera secondaria. A causa di ciò, quando si calcola una caldaia a combustibile solido, è possibile prevedere un camino con un diametro inferiore. Ma deve essere isolato, poiché c'è un'alta probabilità di condensa sulla sua superficie;
- Tipi di carburante... Il dispositivo di una caldaia a pirolisi a combustibile solido è realizzato in modo tale da poter utilizzare tronchi, segatura e scarti di legno. È importante che abbiano il giusto livello di umidità e non contengano impurità estranee.
Per regolare la potenza delle caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te, è possibile collegare un ventilatore all'unità di controllo. Regolerà la potenza del dispositivo in base alla temperatura interna ed esterna. In questo modo è possibile ridurre il consumo di carburante e ottimizzare le prestazioni di riscaldamento.
È possibile migliorare le caratteristiche di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido produttrice di gas fatta in casa rivestendone la superficie esterna. Ciò ridurrà la perdita di calore della struttura.
Caldaia a combustibile solido per combustione lunga
Una delle alternative a una caldaia per riscaldamento a pirolisi sono i modelli a combustione lunga. Questa è una struttura di riscaldamento relativamente nuova, caratterizzata da un basso consumo di carburante e un lungo periodo di combustione.
Caldaia a combustione lunga
Lo schema classico per l'installazione di una caldaia per la fornitura di calore a combustibile solido prevede un riscaldamento significativo dell'acqua in uno scambiatore di calore. Attualmente, i sistemi a bassa temperatura stanno guadagnando grande popolarità. È per tali schemi che una caldaia a combustione lunga sarà ottimale. Si differenzia dai modelli classici per l'assenza del cassetto cenere e per la modalità di alimentazione dell'aria per mantenere il processo di combustione del carburante. Le recensioni delle caldaie a combustione lunga per il riscaldamento a combustibile solido indicano la loro elevata efficienza e affidabilità di funzionamento.
Strutturalmente è costituito da un'ampia camera di combustione che occupa circa il 90% del volume totale della caldaia. L'aria viene fornita attraverso il tubo superiore, che viene abbassato per gravità mentre il carburante brucia. Infatti, si verifica un processo di combustione senza fiamma, grazie al quale la temperatura del liquido di raffreddamento non supera i + 70 ° C.
Sarà utile per il consumatore conoscere le seguenti proprietà di una caldaia a combustione lunga:
- La presenza di un regolatore di tiraggio automatico... Questo è un dispositivo meccanico che ha un termoelemento nel suo design. Quando si riscalda, il flusso d'aria diminuisce. Il processo inverso provoca una diminuzione della temperatura di esposizione al termoelemento;
- Non è necessario collegarsi alla rete elettrica;
- La rimozione della cenere viene eseguita una volta ogni 3-4 giorni di lavoro... Tuttavia, con una grande quantità di prodotti della combustione, si verifica un forte deterioramento del funzionamento della caldaia;
- La combustione si verifica solo in alto... Ciò si traduce in una significativa riduzione del consumo di carburante.
Uno degli svantaggi delle caldaie a combustione lunga è il loro costo elevato. Tuttavia, con la corretta progettazione del sistema di riscaldamento, la compensazione dei costi primari avverrà dopo 4-5 stagioni di riscaldamento.È inoltre necessario proteggere la struttura dall'umidità.
È necessario controllare la velocità di circolazione del liquido di raffreddamento. Il suo intenso raffreddamento può provocare la perdita di umidità sulla superficie dello scambiatore di calore..
Come funziona un'unità del genere?
I dispositivi a combustibile solido utilizzano vari tipi di combustibili solidi per il loro lavoro. Si tratta di legna da ardere, carbone, scisti bituminosi, torba, ecc. Il ciclo di funzionamento della caldaia può essere condizionatamente suddiviso in tre fasi. Consideriamo ciascuno di essi in modo più dettagliato.
Fase n. 1: accensione della caldaia
Il ciclo inizia con l'accensione, che è caratterizzata da un forte aumento della temperatura in media da 40 ° C a 600 ° C in 5-10 minuti. Cominciano a salire i valori di temperatura dello scambiatore di combustione, che dipendono dai parametri dell'impianto e possono variare da 40 ° C a 70 ° C. Come minimo è possibile un colpo di calore sull'impianto di riscaldamento nel suo insieme e sullo scambiatore di calore stesso. Quest'ultimo, in particolare in ghisa, non sarà in grado di resistere a tali condizioni per molto tempo e scoppia. Se la velocità di circolazione del liquido di raffreddamento è bassa e il riscaldamento avviene rapidamente, il liquido potrebbe bollire, provocando uno shock termico e idraulico all'impianto di riscaldamento. I più vulnerabili sono i tubi di plastica. A questo punto, i tubi iniziano a riscaldarsi, ma l'aria nella stanza è ancora fredda.
Carbone, legno, pellet, torba, ecc. Possono essere utilizzati come combustibile per caldaie a combustibile solido.
Fase 2: riscaldamento del liquido di raffreddamento
La temperatura nel forno continua a salire e raggiunge i 1300 ° C per le caldaie a carbone e circa 1000 ° C per le caldaie a legna. Il liquido di raffreddamento continua a riscaldarsi. In questa fase il controllo è importante, altrimenti può riscaldarsi fino alla temperatura massima di caldaia, che lascia 95 ° C, e questo è già pericoloso.
La regolazione viene eseguita utilizzando una serranda che controlla l'alimentazione dell'aria. La temperatura ottimale deve essere mantenuta fino alla completa combustione del carburante. In questa fase, i tubi nella stanza si surriscaldano, l'aria si riscalda.
Fase 3: esaurimento del carburante
Alla fine del ciclo della caldaia, il combustibile è completamente bruciato e si formano carboni ardenti. La temperatura scende a 600 ° C-400 ° C, che sono considerati i più confortevoli per il sistema. Il liquido di raffreddamento si raffredda lentamente, anche l'aria nella stanza inizia a raffreddarsi un po '. Dopo che le braci si sono formate, il processo di raffreddamento dell'aria e del vettore di calore viene immediatamente accelerato.
Dopo aver considerato tutte le fasi del funzionamento della caldaia a combustibile solido, è possibile vedere chiaramente la sua caratteristica principale: la ciclicità della temperatura. Ciò è dovuto alla necessità di aggiungere di tanto in tanto una nuova porzione di carburante per ridurre al minimo le fluttuazioni della temperatura del liquido di raffreddamento. In misura maggiore, questo problema è risolto nelle caldaie automatiche, dove è presente un'alimentazione del combustibile automatizzata e il soffiaggio della ventola del bruciatore. Il resto necessita di un monitoraggio umano costante e di un rifornimento tempestivo della fornitura di carburante.
Le caldaie a combustibile solido hanno un'efficienza leggermente inferiore rispetto alle unità che funzionano a combustibile liquido. Maggiori informazioni su questa apparecchiatura di riscaldamento nel nostro materiale :.
