Caldeira a gás sem eletricidade. Informações sobre o princípio de operação, design, prós e contras do dispositivo

Os sistemas de aquecimento mudaram muito desde o seu início. O conceito inicial implicava o fornecimento obrigatório de comunicações e a imobilidade da estrutura. No entanto, as caldeiras modernas podem ser instaladas em qualquer lugar, separadas das linhas de força. No momento, tais aparelhos não são muito mais caros que os tradicionais, pois a demanda permite a produção de bens a um preço razoável, que estará à disposição dos consumidores de qualquer renda.

Tipos de caldeiras não voláteis

Circuito único e circuito duplo

Passando pelo elemento de aquecimento, a temperatura da água sobe. É assim que funciona caldeira de circuito único (o circuito - a trajetória ao longo da qual a água se move). Caldeira de circuito duplo funciona em um princípio semelhante, exceto que a água aquecida passa por um sistema de sensores que medem a temperatura e enviam informações para o painel de controle.

Se a temperatura ultrapassar a norma, a pressão do gás é reduzida para equilibrar. Se as leituras de temperatura forem críticas, o sistema desligará a caldeira por um tempopara evitar superaquecimento, ligue-o novamente.

Chão e parede

Certos sistemas são muito pesados ​​ou muito volumosos para caber nas paredes, então instale-os só pode estar no chão.

Outra razão - uma bomba portátil que pode vibrar, enfraquecendo assim o ponto de contato com a parede. Via de regra, apenas grandes caldeiras para grandes empresas e armazéns.

Vantagens e desvantagens de caldeiras independentes

As principais vantagens do funcionamento desta caldeira a gás é justamente a falta de ligação à rede. Uma vez que esta é uma economia adicional e você não precisa conectar a tomada.

Deve-se observar que esses dispositivos são fáceis de operar. E também a segurança do sistema. Este tipo de caldeira é o mais simples. E é adequado para aquecer pequenas casas e quartos grandes.

O silêncio durante a operação de um dispositivo de circuito duplo independente da eletricidade é garantido pela ausência de bombas. Esses dispositivos são confiáveis ​​e duráveis. Isso pode ser explicado pelo fato de que tais caldeiras são produzidas há muito tempo e seu funcionamento é testado na prática há mais de um ano. Uma caldeira independente oferece alta eficiência. Uma caldeira de circuito duplo fornece facilmente a temperatura desejada na casa, bem como água quente.

Em tais dispositivos, o trocador de calor dura muito mais do que em outros modelos de caldeiras a gás.

Vamos observar as desvantagens dessa caldeira:

Uma caldeira a gás independente de eletricidade só deve ser instalada em uma casa com boa tiragem da chaminé. Isso é essencial para a operação segura e de alta qualidade do dispositivo. Se o empuxo for insuficiente, o fogo se extinguirá constantemente, devido à válvula de empuxo reverso acionada.

Na presença de uma caldeira a gás independente, o sistema de aquecimento nem sempre funciona como gostaríamos. Por exemplo, se você instalar tubos de diâmetro errado ou não calcular o local desejado. Todos esses fatores são muito importantes. É melhor projetar um sistema de aquecimento para uma caldeira a gás específica, então há a garantia de que nenhuma falha ocorrerá.

Como escolher o modelo certo?

1. Primeiro você precisa decidir sobre propósito de compra... Se a caldeira for comprada para uso doméstico pessoal, então você não deve comprar dispositivos grandes e caros. Para aquecer um apartamento ou uma pequena casa privada, um produto de preço médio é adequado, com uma potência de 10-15 kW.
2. Então é necessário estimar o orçamento, que incluirá compra, entrega, instalação.O último ponto muitas vezes não participa dos cálculos, mas em vão, pois na hora de comprar uma caldeira cara é preciso ligá-la corretamente, caso contrário uma pane é inevitável.
3. prestar atenção em resenhas na internetpara descobrir como é fácil de operar a caldeira selecionada e como é difícil encontrar peças de reposição.
4. Consultar contate o fornecedor do seu equipamento para este assunto. Quase todas as empresas modernas oferecem serviços de partida do comandante para o local de instalação. O especialista avaliará a área e o mobiliário e oferecerá várias opções para o comprador.

Tipos de caldeiras que não requerem fonte de alimentação

Não existem tantos tipos de equipamentos baseados em diferenças de design. Existem muitos outros dispositivos que diferem no tipo de combustível:

1. Madeira queimando.
2. Carvão e coque.
3. Pellet.

Claro que agora existem caldeiras combinadas que com o mesmo zelo digerem qualquer tipo de material combustível, mas costumam ser bastante caras, complexas e não possuem o mesmo aperfeiçoamento técnico que as que utilizam qualquer um deles. E a maioria deles necessita de energia elétrica, caso contrário a caldeira será desligada e o sistema de aquecimento deixará de funcionar.

Portanto, a gama de dispositivos é significativamente reduzida, o que simplifica muito o processo de seleção:

1. Caldeiras puramente mecânicas.
2. Fornos convencionais.
3. Lareiras.

Devido às dificuldades de instalação e operação, apenas as caldeiras são interessantes, que não ocupam muito espaço, têm uma eficiência bastante elevada, são confiáveis ​​e podem ser facilmente integradas em qualquer sistema de aquecimento usando meios padrão.

A principal diferença das contrapartes eletrônicas com cérebros de microprocessador é a falta da capacidade de ajustar os parâmetros do sistema e do controle automático. Por um lado, isso é um sinal de menos e, por outro, um sinal de mais. Minus - porque é inconveniente e todas as manipulações têm que ser feitas manualmente, não esquecendo de controlar de forma independente todos os indicadores. A vantagem está na confiabilidade excepcional - não há praticamente nada para quebrar em uma caldeira mecânica e o aquecimento de uma casa privada sem eletricidade é ininterrupto. A menos que um defeito de fabricação possa obscurecer a alegria de desfrutar do calor.

Custo-efetividade de instalações coerentes

O uso de instalações coerentes em uma casa de campo só pode ser benéfico sob certas condições. O princípio da geração paralela de calor e eletricidade força a exploração simultânea desses tipos de energia. Caso contrário, a eficiência do equipamento cai e, com isso, a lucratividade. Portanto, existem vários pré-requisitos para a lucratividade de instalações coerentes:

• consumo simultâneo e equilibrado de calor e eletricidade;
• carga total na instalação ao longo de toda a vida útil;
• seleção máxima de eletricidade gerada.

Um desequilíbrio entre o consumo de energia térmica e elétrica é formado quando a demanda de calor da casa é baixa. No entanto, se o consumo de calor da casa foi levado em consideração na escolha de um modelo de unidade de cogeração, então o excesso de calor não deve ser gerado. O mesmo pode ser dito sobre os custos de eletricidade. A garantia da rentabilidade de uma instalação coerente só pode ser dada por um cálculo cuidadoso da viabilidade econômica do sistema.

O mercado de CHP emergente coloca muita ênfase em plantas de micro-CHP projetadas especificamente para pequenas residências unifamiliares. Esses dispositivos são capazes de gerar a partir de 1 kW de eletricidade, usando fontes de energia fóssil como combustível primário. Recentemente, mais e mais modelos de micro-CHPP em pellets aparecem, e em 2020 está planejado estabelecer a produção em massa de micro-CHPP em células de combustível.

Hoje, muitos grandes fabricantes de equipamentos de aquecimento estão desenvolvendo micro-usinas CHP equipadas com um motor Stirling a gás. Essas instalações podem ser projetadas para operação sazonal e durante todo o ano.

Os especialistas prevêem um grande futuro para a cogeração. Atualmente, é uma das formas mais econômicas e ecologicamente corretas de gerar calor e energia. Tais instalações permitem não só abastecer a casa com eletricidade, mas também resolver o problema dos picos de carga, podendo também ser consideradas como fontes de alimentação ininterrupta.

Operação de caldeira

Como não há acesso à eletricidade, a caldeira de circuito duplo possui um termogerador que interrompe o fornecimento de gás ao queimador. Isso ocorre quando o portador térmico é exposto ao regulador. A automação retoma o fornecimento de gás para a caldeira quando o portador térmico esfria até uma determinada temperatura.

A ignição ocorre com a ajuda de um elemento piezoelétrico, que acende o queimador de ignição (ele queima constantemente) e, se necessário, acende a principal fonte de calor a partir dele. Também ajuda a aquecer o líquido no sistema de aquecimento.

Gerador elétrico faça você mesmo em madeira

Gerador a lenha faça você mesmo. Para quem gosta de passar a noite com as mãos - a coisa certa!

Vantagens deste gerador: - Combustível - tudo o que queima ou aquece. - Saída USB 5 Volts, 500mA. - Não depende do sol, vento, etc. - Construção simples e robusta que pode durar para sempre. - Você pode cozinhar alimentos nele enquanto o telefone está carregando. - Versatilidade. - Qualquer pessoa pode cobrar em casa em 1 noite (até mesmo funcionário da AvtoVAZ =)). - O baixo custo do design. Não fui eu quem inventou, existem cópias comerciais que são muito melhores que as minhas. Por exemplo, BioLite CampStove, seu preço é 7.900 rublos. Minha cópia foi preparada para este artigo e outros experimentos. A base é o elemento Peltier. Este é um módulo termelétrico usado em refrigeradores de água e refrigeradores portáteis, e também é usado para resfriar o processador. Quando a tensão é aplicada a ele, um lado resfria e o outro aquece. Pelo contrário, aqueceremos um lado para obter eletricidade. O princípio principal é que um lado é aquecido e o outro permanece inalterado, para a máxima eficiência, é necessária uma diferença de temperatura de 100 graus Celsius.

Precisamos de: - Elemento Peltier I usei TEC1-12710, suas características:

- Uma fonte de alimentação desnecessária de um computador Qualquer, mesmo que queimou, e tudo exceto o gabinete queimou - Estabilizador de tensão DC-DC Boost Module, tensão de entrada 1-5 Volts, a saída é sempre 5V. - Dissipador (quanto mais melhor), de preferência com cooler de 5V, desde o radiador irá aquecer gradualmente. No inverno, isso não é uma ameaça, já que você pode colocar o radiador no gelo. - Pasta térmica - Caixa de ferramentas Os elementos principais são o módulo Peltier e o transdutor. Você pode experimentar suas características. Módulo TEC1-12710, classificado para 10 A (há menos, há mais). Mas os mais poderosos serão maiores. Quanto maior a amperagem, mais eficiente e caro ele é. Comprei no Dx.com por cerca de 250 rublos. Em nossas lojas de eletrônicos, isso custa cerca de 1.500 rublos. O módulo é projetado para uma tensão máxima de 12 V, mas não dá muito devido à sua baixa eficiência quando o usamos na direção oposta, ou seja, para receber corrente.

Para que os 5 volts sejam estáveis ​​e os dispositivos sejam carregados com segurança, é necessário um estabilizador de reforço. Ele começa a dar 5 Volts quando há apenas 1 no elemento Peltier. Você pode descobrir que tudo está pronto para carregar pelo LED aceso no módulo. Você pode montar o seu próprio, mas decidi confiar nos chineses, eles oferecem um módulo pronto com saída USB, por 80 rublos. no mesmo site.

Vamos destruir nossa fonte de alimentação.Tive que fazer furos adicionais para melhor circulação de ar (a fonte de alimentação era muito velha). O princípio principal é que o ar é sugado por baixo e sai pelo topo. Simplificando, você precisa fazer um fogão comum. Certifique-se de incluir uma abertura para colocar chips e uma panela ou caneca para ferver água, se necessário. Em seguida, você precisa conectar o módulo Peltier com um radiador a uma parede plana, depois de aplicar a pasta térmica uniformemente. Quanto mais estreito for o contato, melhor. O lado onde está escrito o modelo é frio, é nele que aplicamos o radiador. Se você estiver confuso, o módulo não emitirá tensão, neste caso você só precisa trocar os fios.

Soldamos o conversor boost e descobrimos onde escondê-lo. Você pode até deixá-lo pendurado nos fios, mas definitivamente precisa isolá-lo, por exemplo, colocar termorretrátil nele.

Juntando tudo. Aqui está o que você deve obter:

Como funciona? Jogamos galhos dentro, lascas, em geral, tudo que queima. Então acendemos. O fogo aquece as paredes do fogão e o elemento Peltier, que fica em uma dessas paredes. O outro lado do elemento, que fica no radiador, permanece na temperatura externa. Quanto maior a diferença de temperatura, mais energia, mas não exagere. A eficiência máxima é alcançada já com uma diferença de 100 graus. Com o tempo, o radiador começa a aquecer e precisa ser resfriado. Você pode jogar neve, borrifar com água, colocar um radiador no gelo ou na água, colocar uma caneca de água fria nele. Existem muitas opções, a mais simples é um cooler, vai consumir um pouco da energia, mas devido ao resfriamento, o resultado geral não mudará.

NÃO exponha o elemento a altas temperaturas, ele pode queimar e queimar. A documentação indica uma temperatura máxima de 180 ° C, mas você não precisa se preocupar muito, com uma boa refrigeração e nada acontecerá com ela na simples lenha. Se você não for preguiçoso e fizer tudo certo, você obterá uma lasca de madeira simples com a qual poderá aquecer comida, ferver, água e ao mesmo tempo carregar seus aparelhos. Pode ser usado em casa se a eletricidade for desligada colocando uma vela dentro. A propósito, se você conectar LEDs a ele, a luz será muito mais brilhante do que a própria vela. Onde quer que você encontre algo queimando, você terá eletricidade, calor e a capacidade de cozinhar alimentos de maneira conveniente, usando menos combustível do que o fogo.

Primeiros testes!

Depois do trabalho fui para a floresta, o sol quase se pôs, o mato estava molhado, mas o fogão rendeu 100%.

O resultado superou todas as minhas expectativas. Imediatamente depois que os chips queimaram, o indicador acendeu, eu ligo o telefone e ele começa a carregar. O carregamento estava estável. O conversor não se esforçou em nada. Também levei comigo uma almofada de refrigeração para laptop, ela tem 2 coolers e LEDs, deve consumir decentemente. Conectado, tudo gira, brilha, sopra a brisa. Peguei também uma ventoinha USB, conectei na ponta, quando só restava carvão. Tudo está girando muito bem, nem sei mais o que tentar. Resultado: Tudo funciona muito bem e dá o seu piso Ampere. Ao mesmo tempo, você precisa de um refrigerador. em meia hora o radiador esquentou cerca de 40 graus, no verão será ainda mais. Deixe girar por você. As línguas de fogo estão explodindo para cima, eu pessoalmente não preciso desse fogo, vou cobrir alguns dos buracos para que queime mais lentamente. Farei tudo de uma maneira nova, tomarei como base uma lasca padrão que é feita de latas, mas farei de um metal mais grosso e retangular. Comprarei um dissipador bom com um cooler de formato adequado e tentarei fazer uma versão dobrável para que ocupe menos espaço no transporte.

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Como fazer a melhor escolha?

Para começar, a natureza da operação do dispositivo é determinada. É importante determinar para quais necessidades o gerador está sendo selecionado. Por exemplo, para a manutenção de uma casa de veraneio, um fogão universal com funções de aquecimento e cozimento seria a melhor opção - neste caso, em regra, os usuários fazem sem fornecer energia para terceiros. E, ao contrário, se um gerador elétrico a lenha for escolhido para manter uma casa grande, você terá que se concentrar em instalações de alta potência equipadas com um motor síncrono. Tal unidade poderá assumir parte da função de principal fonte de abastecimento de energia, mas para isso é necessário se preparar para o consumo significativo de recursos lenhosos.

O princípio de operação do equipamento

A base de qualquer usina é formada pelo enchimento de energia, que neste caso é representado por um motor de combustão interna. A fonte de energia é a lenha, que, ao ser queimada, gera eletricidade. O processo de trabalho é acompanhado pela transmissão de torque para a unidade rotativa. A rotação do rotor também acarreta a geração de corrente, que posteriormente pode ser utilizada de diversas formas, dependendo das necessidades dos consumidores e do potencial energético da própria estação, que funciona a lenha. Um gerador elétrico, por exemplo, pode ser fornecido com tomadas para conectar outros equipamentos ou pequenos eletrodomésticos. Algumas modificações são estações combinadas de fornos, que, usando eletricidade, também fornecem uma função de aquecimento. Deve ser entendido que os geradores a lenha são significativamente inferiores ao diesel e até mesmo à gasolina em termos de energia, mas para as necessidades domésticas essa escolha pode ser ótima.

Tipos de caldeiras a gás independentes

Existem os seguintes tipos de caldeiras operando sem eletricidade:

• circuito único
  - aplica-se apenas ao sistema de aquecimento;
• circuito duplo
  - trata-se de aparelhos que, para além do aquecimento, fornecem também água quente para o consumo doméstico.

FIG. 1 caldeira de circuito duplo com uma caldeira conectada ao sistema
As caldeiras a gás de duplo circuito, por sua vez, fornecem água quente de 2 formas: fluxo e armazenamento.