O sistema de aquecimento tem uma forma ou outra, mas está presente em todas as casas. Se antes era baseado em um fogão, hoje quase em toda parte foi substituído por dispositivos especiais - dispositivos de aquecimento.
Mas se a maioria deles tem projetos semelhantes, então o esquema da caldeira de pirólise é muito diferente deles. Isso se deve ao trabalho com vários tipos de combustível.
No entanto, a forma como é queimado também pode ser diferente. Para ter certeza disso, considere o dispositivo da caldeira de pirólise, seu princípio de funcionamento e o diagrama de conexão em detalhes.
Novo em aquecimento a lenha
O fato de que o funcionamento de qualquer fogão doméstico e de muitos aparelhos de aquecimento modernos é baseado na queima de combustível, com o fornecimento obrigatório de ar enriquecido com oxigênio, é do conhecimento de todos. Mas os modelos modernos de geração de gás de caldeiras eliminaram esse princípio fundamentalmente.
Seu funcionamento requer uma alta temperatura com falta de oxigênio, o que significa que o design da caldeira de pirólise é fundamentalmente diferente de outros modelos. O que acontece com a madeira neste caso?
Sob a influência da alta temperatura, eles se dividem em componentes:
- Resíduos sólidos (carvão)
- Gás de pirólise
- Resina
- Álcool metílico
Todas as substâncias obtidas são inflamáveis e são queimadas durante o funcionamento do aparelho, enquanto quanto mais a lenha for aquecida, mais gás será obtido na saída. E o funcionamento do aparelho é baseado em sua combustão, pela qual são freqüentemente chamados de geradores de gás.
Para entender como esse processo ocorre, vamos considerar o que é o projeto das caldeiras de pirólise e quais funções cada uma das unidades desempenha.
Ferramentas e materiais
Para montar tal unidade por conta própria, você precisará do seguinte conjunto de ferramentas e materiais:
- Sensor térmico.
- Fã.
- Tiras de aço de várias espessuras e larguras.
- Conjunto de tubos profissionais com 2 mm de diâmetro.
- Chapas de metal com 4 mm de espessura.
- Um conjunto de tubos de vários diâmetros.
- Disco de corte com diâmetro de 230 mm.
- Rebolo com diâmetro de 125 mm.
- Serra circular manual (retificadora).
- Vários pacotes de eletrodos.
- Máquina de solda.
- Furadeira elétrica.
Se você planeja fazer sua própria caldeira de pirólise, a espessura de aço recomendada deve ser de 4 mm. Para economizar dinheiro, você pode usar aço de 3 mm. Para a fabricação da caixa do dispositivo, você precisará de aço forte que resista a altas temperaturas.
Diagrama de dispositivo clássico
Os principais elementos da caldeira de pirólise:
- Pós-combustão e câmaras de gaseificação
- Dutos de suprimento de ar
- Trocador de calor de água
- Grato
- Chaminé
- Sensores de temperatura e pressão
- Ventilador ou exaustor de fumaça
Porém, para se ter uma boa ideia de todo o processo de funcionamento da unidade de aquecimento, consideraremos o dispositivo das caldeiras de pirólise, e conheceremos a finalidade de cada uma das unidades nele incluídas.
Para começar, qualquer dispositivo de aquecimento é projetado para aquecer água até a temperatura necessária e fornecê-la ao sistema. Um trocador de calor de água é usado para este propósito. O refrigerante entra através do tubo do ramal da linha de retorno, aquece e retorna pela linha de abastecimento.
A câmara de combustão é utilizada para a combustão do combustível e sua decomposição quando há falta de ar primário. A quantidade deste último é regulada por um termostato independente.
O compartimento de pós-combustão é necessário para a oxidação do gás de pirólise ao interagir com o ar secundário e coletar as cinzas. A ligação dos gases de combustão e a chaminé são necessárias para a emissão de fumos para a atmosfera.
Vantagens e desvantagens
As vantagens de uma unidade de aquecimento de pirólise incluem:
Outra vantagem significativa das caldeiras a gás é sua compatibilidade com qualquer sistema de aquecimento.
As desvantagens são:
- Preço Alto;
- construção complexa;
- volume;
- requisitos aumentados de combustível em relação à umidade;
- a necessidade de conexão à eletricidade (ver modelos de caldeiras com alimentação de ar forçado).
Operação em fases da caldeira de pirólise
Para se ter uma ideia mais completa das características de design do aparelho e do princípio de seu funcionamento, considere o dispositivo da caldeira de pirólise e seus diagramas de conexão na foto abaixo.
As câmaras estão localizadas uma acima da outra e são separadas por uma grade. Inicialmente, a lenha é carregada na parte superior, que é um depósito de combustível, e incendiada.
Após fechar a porta e iniciar o exaustor de fumaça ou ventilador, a madeira é seca. Além disso, quando a temperatura sobe para 200 graus ou mais e há falta de oxigênio na câmara, ocorre a decomposição em um resíduo sólido e ocorre o gás de madeira - este é o processo de pirólise.
O compartimento inferior ou câmara de combustão é usado para queimar o gás de pirólise e coletar as cinzas restantes após a combustão. Nele, o ar secundário é adicionado às substâncias voláteis liberadas e ocorre a combustão do gás, e parte do calor retorna para a camada inferior da lenha, aumentando a temperatura e mantendo o processo de pirólise.
Neste caso, a saída da caldeira é regulada pressurizando o ar secundário através dos canais utilizados para o seu abastecimento.
Na etapa seguinte, o calor obtido durante a reação é utilizado para aquecer a água em um trocador de calor, que então entra no sistema de aquecimento.
Diagrama de fiação em detalhes
Não basta comprar um aquecedor, é preciso também instalá-lo corretamente, bem como conectá-lo ao sistema.
A conexão da caldeira de pirólise pode ser feita de várias maneiras:
- Simples
- Com mistura de contorno
- Com uma flecha hidráulica
- Com tanque de armazenamento e circuito AQS
O primeiro, além do próprio dispositivo, inclui: uma bomba de circulação, um tanque de expansão e um grupo de segurança. Com essa conexão, uma pequena quantidade de condensação pode ocorrer, mas a unidade de controle reage ao seu acúmulo. Neste caso, corta o fornecimento de energia à bomba e evita a formação de uma grande quantidade de condensação.
O segundo esquema de conexão de uma caldeira de pirólise, além dos nós listados anteriormente, também inclui um circuito de mistura e torneiras necessárias para ajustar a quantidade de refrigerante. É um pouco melhor do que um simples e elimina completamente a formação de condensado nas paredes da caldeira.
O terceiro é mais frequentemente usado para sistemas com vários circuitos de aquecimento e contém uma seta hidráulica. Sua função principal é excluir o efeito hidráulico das bombas entre si. Mas também é capaz de desgaseificar o sistema de aquecimento.
E o último é o esquema de funcionamento da caldeira de pirólise com Laddomat 21. Inclui um tanque de acumulação e um circuito de alimentação de água quente, cujo funcionamento ideal é assegurado por uma unidade adicional. A seleção do volume do reservatório é realizada de acordo com os seguintes indicadores: não menos de 25 litros por 1 kW de potência.
Este esquema, graças à unidade Laddomat 21, é capaz de substituir o esquema de conexão clássico, que consiste em elementos individuais. Funciona da seguinte maneira. A água é aquecida até o valor definido, ajustando seu fluxo do tanque de armazenamento usando a válvula do termostato.Aumenta ou diminui a seção transversal da linha de retorno e, portanto, afeta a obtenção dos parâmetros especificados pelo refrigerante.
Além disso, a presença de um tanque de armazenamento permite que a caldeira funcione de forma otimizada. E no caso de uma queda repentina de energia, permite manter a temperatura do refrigerante em um determinado nível por dois dias.
A eficiência do circuito de AQS é alcançada utilizando a energia da caldeira. A obtenção de água quente para as necessidades domésticas é possível devido à liberação de parte do seu calor pelo refrigerante através das paredes do tanque.
Qual esquema para conectar uma caldeira de pirólise, dos discutidos acima, será o ideal, depende das especificações do sistema de aquecimento e, em parte, da disponibilidade de uma quantia de dinheiro grátis.
Mas, em qualquer caso, eles devem atender às seguintes condições:
- Atender aos requisitos de segurança
- Garanta uma boa circulação do refrigerante no sistema
E não se esqueça que quanto melhor for equipada a tubulação da caldeira, mais econômica ela será em operação e mais conveniente de operar e manter.
É possível fazer uma caldeira de pirólise sozinho
Caldeira de pirólise caseira
Muitas pessoas acreditam que conectar e configurar um dispositivo tão complexo como uma caldeira de pirólise é um processo complexo que apenas especialistas podem executar. No entanto, como a prática freqüentemente mostra, a instalação de uma caldeira desse tipo é muito mais fácil do que uma caldeira de aquecimento a gás. Além do fato de que existe um esquema tradicional para conectar uma caldeira de pirólise produzida em série, existem vários esquemas que permitem não apenas conectar de forma independente, mas também fazer você mesmo uma caldeira de gerador de gás.
Antes de comprar uma caldeira de pirólise de produção industrial e atrair especialistas, cujos serviços não são baratos, para conectá-la, vale a pena calcular os próximos custos. Via de regra, instalar uma caldeira de aquecimento por conta própria custará metade do preço, sem falar nos casos em que você mesmo pode fazer essa caldeira. Agora você pode encontrar desenhos prontos de uma caldeira de pirólise ou pode, com um pouco de imaginação, fazer você mesmo um diagrama de caldeira. A propósito, alguns dispositivos desenvolvidos por artesãos caseiros excedem significativamente os modelos que são montados em condições de produção.
Em particular, vale a pena notar as caldeiras de Blago, cujo desenvolvedor é Yu.P. Blagodarov. A principal conquista do projetista foi a ênfase principal em fornecer tiragem natural, o que garante combustão mais longa e máximo efeito econômico - a eficiência dessas caldeiras é muito maior do que até mesmo as caldeiras industriais mais eficientes. Isso também é facilitado por alguns elementos estruturais (lintéis) que permitem que você se mantenha aquecido.
Qual é o dispositivo de aquecimento mais econômico?
Todas as caldeiras são utilizadas para aquecer instalações residenciais ou industriais e são divididas em três tipos:
- Gás
- Electro
- Combustível sólido, longa queima
Cada um deles opera com um determinado tipo de combustível e tem suas próprias vantagens e desvantagens. Mas como você escolhe a amostra mais confiável e economicamente lucrativa? Para responder a esta questão, é necessário considerar cada um dos modelos produzidos e, depois de comparar o dispositivo da própria caldeira de pirólise com outros tipos, escolher aquele que se adequa às condições específicas.
Os mais comuns são gases
Comecemos pelos equipamentos a gás, já que esse tipo de combustível é considerado um dos mais baratos e, dadas as condições climáticas da Rússia, seu consumo no inverno será grande. Os dispositivos deste tipo no mercado são representados por vários fabricantes e uma vasta gama de modelos, pelo que há muito por onde escolher.
No entanto, deve-se ter em mente que os aparelhos a gás diferem em:
- Método de instalação (piso ou parede)
- Funcionalidade (com um ou dois circuitos - para aquecimento e AQS)
- Tipos de queimadores (ignição elétrica ou piezo)
- Remoção de produtos de combustão (com tiragem natural ou forçada)
Eles têm diferenças de potência e a área da sala aquecida depende diretamente de seu valor. Normalmente, para o cálculo, são tomados dados médios, nomeadamente que é necessário 1 kW de potência para 10 m² com um pé-direito não superior a 3 metros.
As vantagens dos equipamentos a gás incluem o fato de que para aparelhos com tiragem forçada não é necessário o equipamento de uma chaminé clássica. Na sua capacidade, normalmente é utilizado um tubo coaxial, que está incluído no pacote da caldeira.
Mas os modelos a gás têm desvantagens. O maior deles é a capacidade de operar com apenas um tipo de combustível e, portanto, a possibilidade de utilização desse equipamento está disponível apenas em assentamentos gaseificados.
Elétrico é o mais simples e conveniente
Em seguida em nossa lista estão os aparelhos elétricos. E embora esse tipo de equipamento seja considerado um dos mais caros de operar devido ao alto custo da energia elétrica, não se deve abandoná-lo totalmente.
Os modelos elétricos têm algumas vantagens em relação aos outros modelos.
Em primeiro lugar, eles são insubstituíveis em assentamentos suburbanos, aos quais a rede de gás não está conectada.
Em segundo lugar, são mais baratos do que os modelos com combustível líquido ou sólido e são muito fáceis de instalar, o que significa que não requerem custos adicionais, exceto o seu próprio custo.
Em terceiro lugar, podem ser instalados em qualquer sala, ter dimensões e peso pequenos, e ultrapassar outros tipos de equipamentos nestes indicadores.
Seu design é muito simples e inclui:
- Bloco de controle
- Trocador de calor (composto por um tanque e elementos de aquecimento)
Graças a isso, são muito fáceis de usar, dispensando manutenção preventiva e limpeza. Mas sua vantagem mais importante é o respeito ao meio ambiente.
Não queimam oxigênio no ambiente, não emitem substâncias nocivas para a atmosfera e são muito fáceis de ajustar.
Uma ampla gama de capacidades permite o uso de tais equipamentos não apenas para aquecimento de casas e apartamentos particulares, mas também para grandes instalações industriais, e mesmo aquelas em que outras caldeiras são proibidas.
Além disso, eles são totalmente automatizados. Isso permite que você especifique a temperatura desejada, que no futuro o dispositivo manterá por conta própria.
Progressivo - pirólise
Por último em nossa lista estão as caldeiras de combustível sólido para longa queima. Eles também têm outro nome - geradores de gás. Seu princípio de funcionamento é baseado na combustão da lenha ou resíduos do processamento da madeira e, em alguns modelos, carvão. Ao mesmo tempo, eles têm a capacidade de usar o combustível da forma mais eficiente possível e, assim, aumentar a eficiência.
Eles podem ser usados para aquecimento ambiente e preparação de água quente. Os modelos modernos são dotados de automação que simplifica o seu funcionamento. As vantagens incluem o custo do combustível, é um dos mais baratos e acessíveis em qualquer localidade.
Ao contrário dos modelos a gás, não requerem homologação para instalação e também os superam em segurança contra incêndio, o esquema das próprias caldeiras de pirólise é muito simples e permite que você mesmo as instale.
Mas sua vantagem mais importante é a autonomia completa. Mesmo na ausência de gás e eletricidade em casa, eles serão capazes de fornecer-lhe aquecimento e água quente.
