Consumo projetado de carvão para aquecimento doméstico

O princípio de operação de uma caldeira de longa duração

As caldeiras de combustível sólido surgiram há relativamente muito tempo, mas todas, independentemente do modelo e do fabricante, tinham uma desvantagem significativa. O combustível precisava ser constantemente adicionado à medida que queimava. Foi ineficaz e não econômico. Essa situação continuou exatamente até 2000, quando Stropuva encontrou uma maneira de resolver o problema. É ao engenheiro Edmuntas Stropaitis que devemos uma invenção como uma caldeira de longa duração.
Hoje é o aparelho mais prático e funcional para aquecer uma casa privada ou casa de veraneio, cujo nível de rendimento chega a 70, às vezes 100%. Mas, ao contrário das caldeiras de pirólise clássicas, que também têm boa eficiência, essas unidades podem manter o calor por 7 dias com apenas um lote de combustível!

Quais são suas principais características técnicas e por que este dispositivo é tão econômico e eficiente?

Dispositivo de caldeira de queima longa

O princípio de operação de uma caldeira de combustível sólido para longa queima é semelhante ao das unidades de pirólise. O calor principal não é gerado pela combustão de madeira ou carvão, mas pela gaseificação de combustíveis sólidos. O processo de combustão ocorre em um espaço fechado, de onde o gás de madeira é liberado através de um tubo telescópico especial.

Em seguida, o gás é direcionado para o bico da almofada de aquecimento, onde ocorre a difusão (mistura) com o ar secundário bombeado pelo ventilador. Assim, um processo contínuo continuará até que o carvão ou a madeira sejam completamente queimados. Nesse caso, a temperatura de combustão às vezes chega a 1200 graus.

Estrutura interna de uma caldeira de longa queima

A eficácia deste princípio reside precisamente no fato de que o combustível sólido é consumido muito lentamente, conforme necessário, o que aumenta significativamente a eficiência de tal aquecedor. Mas a alta produtividade não é a única vantagem desse design.

Como regra, o objetivo da combustão de longa duração é que nem todo o carvão ou lenha é queimado ao mesmo tempo, mas apenas a camada superior. Pelo fato de o ar ser fornecido de cima, e não de baixo, o combustível vai queimando gradativamente, em sua camada superior.

Princípio de longa duração

Quando essa camada queima, o suprimento de ar é ativado, e exatamente o necessário para a combustão da camada superior. Isso fornece uma duração de queima e a capacidade de controlar o processo.

Deve-se dizer que esta versão do aquecedor é aceitável apenas como sistema de aquecimento. Se você precisa considerar um sistema de aquecimento doméstico de água, você deve procurar outras opções.

Se a opção for selecionada especificamente para aquecer uma casa grande, esse aparelho é uma excelente alternativa aos aparelhos elétricos e a gás.

Revisão dos melhores modelos

Conforme mencionado anteriormente, o dispositivo interno, que possui uma caldeira a carvão de longa duração, garante a operação ininterrupta de uma carga de combustível até vários dias. Analisaremos as melhores caldeiras de longa queima operando com combustíveis sólidos, em particular, a carvão com trocador de calor de aço e ferro fundido.

Com que caldeiras modernas são equipadas

A maioria dos modelos de fabricantes nacionais e estrangeiros são equipados com isolamento térmico, o que ajuda a reduzir a perda de calor. Em tais caldeiras, a unidade de controle equipada com um ventilador freqüentemente substitui o regulador automático de tiragem.

Para ajustar a intensidade da combustão, você pode escolher um regulador automático ou manual do fornecimento de ar para a câmara de combustão. Caldeiras de baixa potência com ajuste manual são convenientes em operação porque permitem ajustar a tiragem de acordo com o regime de temperatura selecionado.

As caldeiras a combustível sólido de duplo circuito também têm grande procura, as quais desempenham simultaneamente duas funções: aquecer as instalações da casa e fornecer água quente aos seus residentes. Ao escolher um dispositivo, vale a pena determinar por si mesmo: se será o elemento principal ou auxiliar do sistema.

Esquema: operação de uma caldeira de combustível sólido

Se você focar no custo de uma caldeira de combustível sólido, é melhor dar preferência a unidades de fabricantes estrangeiros no segmento de preço médio. Uma diferença significativa dos análogos caros será apenas a ausência de componentes eletrônicos complexos neles.

A sua principal função é controlar o processo de combustão, tendo em conta a temperatura das divisões interiores e do ar exterior, simplificando assim o funcionamento da unidade.

Escolha de carvão e gravetos corretos

Carvão Antracite

Ao escolher o carvão, é melhor escolher um combustível do tipo antracite com um tamanho que varia de 25 a 50 mm e não mais do que vinte por cento de umidade. Observe que o carvão fino pode fazer com que a caldeira pare de queimar devido à falta de ar, e o material muito grosso queima mais rápido.

Combustível de baixa qualidade é definitivamente mais barato. Porém, na hora da compra, o funcionamento da caldeira pode ser interrompido, o que exigirá manutenções mais frequentes.

Para economizar carvão, você pode misturar material de qualidade média com material de qualidade menor. Então a câmara será preenchida uniformemente e não haverá distúrbios no funcionamento da caldeira.

Existem algumas peculiaridades no acendimento de tal caldeira.

Para realizar tal procedimento, você pode usar o algoritmo:

1. Vários kg de toras de madeira seca são colocados na câmara., após o qual a parte superior é preenchida com carvão. Ao carregar combustíveis mistos, é importante carregar primeiro o material grosso.
2. Definir os parâmetros de trabalho necessários: temperatura, potência.
3. Ignição da máquina de aquecimento produzido através de um cinzeiro.
4. À medida que o combustível queima você pode carregar materiais adicionais e limpar as cinzas.

Avaliação de caldeiras combinadas

Um grande número de modelos diferentes às vezes causa dificuldades na escolha até mesmo para especialistas, para não falar dos compradores comuns, por isso publicamos os 5 melhores modelos. Para maior clareza, resumiremos os dados em uma tabela.

Tabela 1. Os melhores modelos de 2018-2019

Vista externa da caldeira Protherm Bizon 40 NL

Os fabricantes e modelos mais conhecidos: características e preços

Stropuva S15U

Stropuva (Stropuva) S15U com uma potência de 15 kW é uma caldeira universal tipo mina que funciona não só com carvão, mas também com madeira, pellets e briquetes de qualquer material. É equipado com regulador de tiragem bimetálico, o que elimina a necessidade de conexão à rede elétrica. Adequado para casas de 100-120 m2.

O custo: RUB 81.500–99.770.

O país de fabricação: Rússia - Lituânia, STROPUVA LLC (STROPUVA).

Heiztechnik Q Alfa 15

Heiztechnik (Heiztechnik) Q Alfa 15 com uma capacidade de 15 kW destina-se ao aquecimento de uma sala com uma área de 110-130 m2, queima carvão, aparas de madeira, várias madeiras e briquetes. Esta caldeira polonesa distingue-se por uma combinação de grades de ferro fundido e um corpo feito de aço de caldeira espesso (5 mm), o que garante uma longa vida útil - até 20 anos.

O custo: 62 240–68 720 rublos.

O país de fabricação: Polônia, LLC "HEIZTECHNIK" (HEIZTECHNIK).

Buderus Logano S181-15E

Buderus Logano S181-15E com uma capacidade de 15 kW é uma das melhores caldeiras a carvão de longa duração para aquecimento de uma casa privada com uma área de 120-140 m2. O pacote básico inclui sensores de temperatura de água e gás, além de um amplo bunker (240 litros), graças ao qual o dispositivo funciona por 3-5 dias consecutivos.

O custo: 218.000-250.640 rublos.

O país de fabricação: Alemanha, LLC "BOSCH" (BOSCH THERMOTECHNIKA).

WEEK KO-60

WEEK KO-60 com capacidade de 60 kW é um modelo altamente eficiente de produção doméstica, capaz de aquecer uma casa de 200–250 m2 por 2–4 dias em um leito de carvão. Sua unidade microprocessada não é sensível a quedas de energia, e quando é desligada, a caldeira simplesmente apaga lentamente (6-12 horas).

O custo: 115.900-130.500 rublos.

O país de fabricação: Rússia (Kemerovo), TRIAI LLC.

TIS PRO 11

TIS (TIS) PRO 11 com uma potência de 11 kW é uma unidade compacta que é adequada para aquecer uma pequena casa privada, cabana ou cabana de verão de 80-100 m2. O ajuste do suprimento de ar pode ser manual (usando um ferrolho na porta) ou automático (usando um termostato mecânico) - à escolha.

O custo: 64.100-67.200 rublos.

O país de fabricação: Belarus, LLC "BelKomin" TIS Group (TIS Group).

LIEPSNELE L20U

LIEPSNELE (Liepsnele) L20U com uma capacidade de 20 kW é uma caldeira não volátil para uma casa de 150-180 m2, tem uma espaçosa câmara de carga (320 l), que garante o tempo de queima de um marcador de até 6-7 dias . É praticamente "onívoro": pode ser aquecido com carvão, madeira, serragem, aparas, pellets e até turfa.

O custo: 85 400–90 560 rublos.

O país de fabricação: Lituânia, LLC "VAKARO RASA" (VAKARO RASA).

O princípio de operação do equipamento

O processo de trabalho é baseado na combustão de combustível na câmara correspondente

É importante notar que diferentes materiais podem ser usados ​​como combustível. Por exemplo, para uma caldeira combinada, a madeira e o carvão não são as únicas fontes de energia.

Esses modelos podem aceitar briquetes, grânulos, cascas e aparas.Mas, para isso, é necessário que o projeto da câmara seja orientado para trabalhar com outros tipos de combustíveis sólidos.

Independentemente do tipo de matéria-prima consumida, a fornalha emite energia térmica, que pode ser convertida diretamente em correntes de ar quente ou ir para um trocador de calor para aquecer a água. Se uma caldeira a carvão for usada, o processo de combustão será longo e o potencial de energia térmica é alto. Por outro lado, lenha seca de baixa densidade ou briquetes com aparas queimam rapidamente, deixando pouco calor, mas muito cinza e cinzas.

Caldeiras automáticas

As caldeiras automáticas a carvão de longa queima oferecidas no mercado moderno são projetadas de acordo com o princípio da instalação de pellets. Sua característica é a presença de um dispositivo queimador e uma tremonha para carregar o abastecimento de combustível. O dispositivo da parte de troca de calor das unidades repete o projeto de suas "contrapartes" tradicionais; um trocador de calor de tubo de fogo ou outro projeto de múltiplas passagens é usado para transferir o calor.

A principal característica é um queimador de retorta. Consiste em uma tigela - uma retorta, um sem-fim de alimentação com uma caixa de engrenagens e um motor elétrico e um ventilador para injeção de ar.O carvão da tremonha cairá na abertura de entrada da alimentação do sem-fim, que o move para dentro do recipiente. Este último possui ranhuras laterais para a entrada de ar forçado pelo ventilador.

Essa caldeira a carvão é totalmente automatizada, partindo da operação de ignição elétrica e terminando com o controle da intensidade da combustão. A duração da operação da unidade não é limitada pelo suprimento de combustível, que pode ser reabastecido despejando-o no bunker em trânsito. Apenas a frequência de manutenção e limpeza exige a parada da caldeira uma vez por semana.

Um representante marcante deste tipo de aquecedor é uma caldeira automática a carvão da marca Heiztechnik, equipada, além das unidades principais, com circuito de abastecimento de água quente, bomba de circulação e controlador programável com capacidade de ligação de termóstatos externos. O controlador controla o funcionamento do queimador e pode interrompê-lo a qualquer momento, o que é uma vantagem significativa para unidades de combustível sólido. Outra vantagem é a possibilidade de colocar a grelha em pouco tempo, retirar o queimador e continuar trabalhando com a tradicional combustão direta do combustível no forno. A eficiência da unidade é declarada pelo fabricante ao nível de 88%.

As desvantagens de uma caldeira a carvão com queimador helicoidal são o alto custo e a exigente qualidade do combustível. Os requisitos do fabricante para a Heiztechnik são os seguintes:

• tamanho da fração - não mais do que 25 mm;
• umidade - até 10%;
• teor de poeira no combustível - não mais do que 20%;
• carvão para caldeiras automáticas - coque médio, tipo 31 ou 32, não superior.

Projeto de caldeira a carvão

Uma caldeira moderna de longa queima que consome carvão ou lenha se compara favoravelmente com os dispositivos clássicos de combustível sólido. Os últimos requerem a adição regular de uma substância combustível ao forno. As características de design dos mecanismos de combustão de longo prazo permitem o fornecimento automático de combustível por um longo período. Alguns modelos podem operar ininterruptamente com uma carga por até dois dias.

Projeto de caldeira a carvão

Ao entrar no modo de operação, a lenha ou carvão para caldeiras de longa duração começa a queimar não pela parte inferior, mas pela parte superior. Este efeito é denominado queima de cima para baixo. Você pode imaginar o procedimento se você atear fogo a dois fósforos. Um deles deve estar com a chama abaixada na cabeça na parte inferior, e o segundo também ficará na posição vertical, mas a cabeça ardente permanecerá no topo. Este último irá queimar mais tarde.

Vantagens das caldeiras deste tipo

Como mencionado acima, uma caldeira a carvão moderna tem muito em comum com o fogão russo clássico.Mas se uma lareira de tijolos aquecida aquece o ar da casa diretamente, a caldeira de carvão aquece a água, que então circula pelo sistema de radiador da sala aquecida.

Em todos os outros aspectos, as caldeiras de combustível sólido para aquecimento de uma casa privada incorporavam a versatilidade do predecessor russo original. Por exemplo, são despretensiosos na escolha do material combustível e permitem carregar lenha, briquetes, pellets, serradura, resíduos de papel, trapos, o que por si só é uma boa ideia para a eliminação de resíduos combustíveis.

Por outro lado, é claro, o funcionamento da caldeira com combustível "pastoso" exige mais controle: você terá que seguir as leituras dos instrumentos e reabastecer o tanque com mais frequência. E como essas matérias-primas queimam de maneira desigual, é possível que haja quedas de temperatura no sistema do radiador. Sem falar no fato de que o lixo impróprio para combustível deixa depósitos de carbono e fuligem que precisam ser limpos.

Portanto, apesar da abundância de combustível residual, os proprietários prudentes (leia-se preguiçosos) adquirem um grande suprimento de carvão de longa duração. O forno pode operar com essa fonte de calor por vários dias, sem a necessidade de manutenção, limpeza e até mesmo reabastecimento.

Ao contrário do fogão russo, que exige adesão a uma determinada tecnologia de queima, a caldeira de carvão é extremamente fácil de usar - basta abrir a fornalha e jogar o carvão dentro

Esta operação requer um mínimo de precauções, as características de instalação e operação de uma caldeira a carvão implicam que todos os processos potencialmente perigosos sejam controlados automaticamente.

Outra vantagem de uma caldeira a carvão é sua alta eficiência, e o uso de tecnologias modernas de economia de energia dobrou a produtividade das novas caldeiras de combustível sólido em comparação com os antigos fogões a carvão.

Claro, para um morador da cidade estragado por aquecimento centralizado e abastecimento de água, a necessidade de carregar o tanque de vez em quando pode parecer tediosa, mas apenas à primeira vista. Quase todas as caldeiras a carvão modernas aproveitam ao máximo uma única carga, e o controle da temperatura é realizado por sistemas de sensores e dispositivos de fornecimento de ar.

Devido à sua alta eficiência e segurança, as caldeiras a carvão são utilizadas com sucesso para o aquecimento de chalés e chalés de verão, edifícios residenciais e escritórios. Mas, é claro, o equipamento de carvão é idealmente usado na construção residencial privada, onde sua superfície também pode ser usada para aquecer alimentos.

Critérios de seleção para caldeiras de combustível sólido para longa queima

Já nos familiarizamos com a classificação geral de caldeiras de combustível sólido. É hora de considerar os critérios pelos quais os proprietários de casas particulares determinam as opções mais adequadas de unidades para instalação de sistemas de aquecimento. Depois de ler as seções a seguir, você aprenderá a escolher a caldeira de combustível sólido de longa duração certa para sua casa.

Tipo de combustível

Em primeiro lugar, você deve decidir que tipo de combustível será usado para aquecimento. Decida que tipo de combustível é mais conveniente para comprar e importar. Se você colheu madeira, é aconselhável comprar uma caldeira a lenha. O aquecimento a pellets pode ser recomendado aos proprietários de casas onde não existam árvores. As caldeiras a carvão são adequadas para quem tem a oportunidade de encomendar combustível de alta qualidade em condições favoráveis. Os sistemas de aquecimento de serragem são geralmente usados ​​para aquecer instalações de processamento de madeira.

Potência da caldeira

Para determinar a potência necessária do sistema de aquecimento, você precisa realizar cálculos matemáticos simples. Calcule o volume total das instalações a serem aquecidas. A figura resultante o ajudará a encontrar um modelo com os parâmetros apropriados em uma ampla gama de caldeiras de combustível sólido para combustão de longo prazo.Lembre-se: você deve sempre fornecer uma reserva de energia para que durante as fortes geadas do inverno não esfrie dentro de casa.

Peso do dispositivo

Ao escolher uma caldeira a combustível sólido para combustão de longa duração para aquecimento de uma casa particular, o parâmetro massa é levado em consideração apenas se o proprietário pretende fixar a unidade adquirida na parede. De acordo com os padrões estaduais estabelecidos pelo serviço de gás da Rússia, este método de instalação é permitido para aquecer caldeiras com um volume inferior a 100 litros.

Volume da câmara de carga

Este parâmetro caracteriza a relação do volume de combustível a ser colocado com a potência da unidade de aquecimento. Quanto mais combustível caber na câmara de carga, menos frequentemente você precisará reabastecer o suprimento de lenha / carvão / pellets. Para caldeiras de aço, a proporção desses valores é 1,6-2,6 l / kW. Unidades de aquecimento de ferro fundido consomem menos combustível - 1,1-1,4 l / kW.

O volume total da câmara de carga o ajudará a avaliar aproximadamente as capacidades da caldeira. Você não poderá preenchê-lo 100% em nenhum caso. O volume útil da câmara de carregamento é muito mais importante. Este valor exibe a quantidade real de combustível que você pode colocar na câmara de combustão. Para determiná-lo, é necessário conhecer o princípio de combustão do combustível da caldeira selecionada e o método de carregamento do combustível (superior ou frontal).

Eficiência da caldeira

Um dos parâmetros mais importantes para qualquer unidade de aquecimento de combustível sólido para combustão de longo prazo. O valor que expressa a eficiência da caldeira caracteriza a parte da energia térmica gerada que é efetivamente gasta no aquecimento da casa. Ao escolher uma unidade de alta eficiência, você pode reduzir seus requisitos de energia. Baixa eficiência significa calor desnecessário desperdiçado, então você tem que adicionar mais combustível para manter sua casa a uma temperatura aceitável.

Com carvão carregando 2-4 vezes ao dia

Em primeiro lugar está a marca Buderus. Os modelos mais sofisticados tecnologicamente e, portanto, eficientes deste fabricante com uma potência padrão de 25-30 kW são capazes de manter constantemente uma temperatura confortável em ambientes quando faz frio lá fora na região de -10 ° C por 12 horas. Mas você ainda tem que lidar com a adição de carvão duas vezes ao dia, se não houver desejo de congelar no inverno. E com geadas mais severas, será necessário visitar o compartimento do forno de 3 a 4 vezes em 24 horas.

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A escolha de um modelo específico deve ser considerada com base na perda de calor da casa, sua área total e o regime de temperatura no inverno em uma determinada região. No entanto, seja qual for a caldeira escolhida, é impossível cometer um erro aqui - todos os produtos são de altíssima qualidade, assim como os preços. Aqui, os modelos mais populares custarão cerca de 80.000 a 90.000 rublos.

O próximo fabricante é a planta Kirovsky com a conhecida caldeira KChM-5. Este modelo em várias configurações e com diferentes potências máximas é usado em um grande número de residências privadas em toda a Rússia. Esta é uma caldeira doméstica e a sua qualidade é visivelmente inferior, mas desempenha regularmente a sua função e tem vindo a ganhar popularidade ao longo dos anos. Uma contribuição significativa para isso, é claro, foi feita pelo custo da unidade - para 35.000 - 40.000 você pode levar um aparelho de trabalho totalmente confiável. Se você aquecer com carvão, uma guia será suficiente para 5 a 6 horas, dependendo das especificações da organização do sistema de aquecimento.

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Outro conhecido fabricante de caldeiras a carvão é a Sibenergoterm com o modelo Prometheus. Eles vêm em várias capacidades de 20 kW a 60 kW e são bastante acessíveis. Para uma caldeira de 24 kW, você precisará pagar de 44.000 a 47.000 rublos. O design é comprovado e ao instalar um bunker adicional adquirido, mesmo com geadas abaixo de -25 ° C, ele pode manter a temperatura na caldeira até 65 ° C e na casa +25 ° C por 12 horas consecutivas.

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As caldeiras da marca europeia Viadrus também têm boas críticas, mas seu custo, como o da Buderus, é bastante alto. Os preços começam em 60.000 rublos. Caldeiras domésticas da empresa Zota chamadas "Smoke" também são bastante comuns - este é um modelo de orçamento bastante acessível para 20.000 - 25.000 rublos. No entanto, sem o isolamento adequado, mesmo em uma casa pequena no inverno frio, você terá que ir à fornalha a cada 3-4 horas.

Sistemas de pirólise

Os cientistas notaram há muito tempo que, quando qualquer combustível sólido queima, o dióxido de carbono é liberado, que pode ser usado como combustível adicional. Este processo é denominado pirólise. Quando a lenha é queimada, uma grande quantidade desse gás é liberada. é por isso que as caldeiras de pirólise a lenha são tão difundidas.
O princípio de operação de tais dispositivos é bastante simples. O combustível é colocado na primeira câmara de combustão. Com pouca entrada de ar, a madeira arde e libera gás de pirólise. que entra na segunda câmara. Aqui, o gás é queimado e aquece o meio de aquecimento do sistema de aquecimento doméstico.

Esse dispositivo pode aumentar significativamente a eficiência de uma caldeira a lenha. A eficiência de tais dispositivos chega a 90% ou mais. Além disso, as caldeiras de pirólise de longa queima têm outras vantagens, a saber:

• o combustível queima quase completamente. Não há necessidade de remover constantemente vários produtos de combustão;
• o tempo de operação da caldeira aumenta em uma guia. Basta "jogar" lenha na fornalha uma vez a cada 15 horas;
• o consumo de combustível é significativamente reduzido, o que significa economia no aquecimento da casa;
• os dispositivos são ecologicamente corretos. Durante a combustão do gás de pirólise, nenhuma substância nociva é liberada na atmosfera. Quando eles queimam, dióxido de carbono e vapor de água são obtidos;
• torna-se possível controlar totalmente a temperatura de combustão;
• as caldeiras de pirólise de queima longa são despretensiosas para manutenção.

Mas, apesar de todas as suas vantagens, o equipamento de pirólise tem suas desvantagens. Entre eles estão os seguintes:

• as caldeiras de pirólise são equipamentos bastante caros. Para muitas famílias, pode simplesmente não ser acessível. Mas, por outro lado, esses dispositivos economizarão dinheiro no aquecimento da casa, o que compensa o custo de compra do equipamento;
• as caldeiras têm muito peso e dimensões impressionantes, devido à sua estrutura complexa;
• bastante exigente na qualidade do combustível. A lenha deve estar seca, a eficiência do aparelho depende disso;
• a necessidade de um fornecimento constante de eletricidade. O dispositivo inclui ventiladores que precisam de eletricidade.

O alto custo das caldeiras de aquecimento de pirólise de longa queima reduz significativamente sua popularidade. Mas muitos artesãos fazem esses dispositivos por conta própria. Diagramas e desenhos podem ser facilmente encontrados na Internet.