Parametrii de bază ai cazanelor și sobelor pe combustibil solid
Alimentarea cu căldură a combustibilului solid se caracterizează prin costuri inițiale relativ mici. Există pe piață cazane de încălzire la domiciliu cu combustibil solid la prețuri accesibile. Cu toate acestea, procesul de instalare a echipamentelor și a întregului sistem în ansamblu trebuie efectuat în conformitate cu anumite reguli.
Cazan pe combustibil solid în sistemul de încălzire
Aproape toate sobele și cazanele cu combustibil solid pentru încălzirea apei calde au aceleași caracteristici. Cunoașterea și capacitatea lor de a utiliza informațiile corect vă vor ajuta să alegeți echipamentul potrivit pentru încălzirea locuinței. Atunci când alegeți, ar trebui să acordați atenție nu numai aspectelor tehnice, ci și manopera. Cazanele pentru încălzirea locuințelor pentru combustibili solizi trebuie să fie fabricate din oțeluri speciale. Carcasa are o grosime de cel puțin 2 mm. Pentru camera de ardere se folosește oțel rezistent la căldură cu o grosime de 3 mm sau mai mult.
Avantajul va fi o garanție din partea producătorului și vânzătorului de echipamente de încălzire. De asemenea, trebuie să acordați atenție prezenței unei rețele de centre de service pentru întreținere și reparații. Pentru ca recenziile cazanelor de încălzire pe combustibil solid să fie doar pozitive, atunci când alegeți echipamentul, ar trebui să studiați următorii parametri:
- Putere nominală. Acesta este determinat de calcule preliminare ale alimentării cu căldură. Pentru a forma un stoc mic, încălzirea unei case private cu combustibil solid trebuie să aibă o capacitate cu 15-20% mai mare decât cea calculată;
- Material schimbător de căldură... Cele mai fiabile sunt cazanele de încălzire din fontă cu combustibil solid. Dezavantajul lor este un mare indicator al inertității și al posibilei distrugeri în condiții de stres mecanic puternic. Alternativa sunt modelele mai ușoare și mai ieftine, cu schimbător de căldură din oțel;
- Tipul cazanului. Pe lângă echipamentele clasice de ardere directă, puteți alege cazane cu piroliză sau cu ardere lungă.
De multe ori sunt fabricate cazane de încălzire cu combustibil solid. Dar pentru a face acest lucru, trebuie să alegeți schema și materialele de fabricație potrivite. Avantajul unor astfel de modele este capacitatea de a se adapta conform parametrilor de mai sus la un sistem de încălzire specific.
Toate sobele de încălzire cu combustibil solid sunt proiectate pentru a utiliza cărbune, lemn, brichete de combustibil sau turbă. Excepție fac cazanele cu peleți, care diferă prin design și sunt destinate numai peleților.
Alegerea unui cazan - scop, caracteristici, argumente pro și contra
Cazane automate
Cazanul automat funcționează cu combustibil solid granular. Principala caracteristică și principalul avantaj al instalării sale într-o casă privată este automatizarea maximă a funcționării unui astfel de sistem de încălzire.
Atât combustibilul este furnizat, cât și cenușa este îndepărtată automat. Dezavantajul este necesitatea unei camere speciale.
Cazane de piroliză
Un cazan pe combustibil solid cu piroliză generează căldură prin arderea gazului generat prin descompunere sub influența temperaturii ridicate a combustibilului solid.
Principalul avantaj este eficiența care ajunge la 90% și durabilitatea unei sarcini (până la 10 ore). Dar un sistem de încălzire cu combustibil solid cu un cazan de piroliză va costa, de asemenea, mai mult pentru instalare.
Cazane cu ardere lungă
Cele mai cunoscute cazane cu ardere lungă sunt aragazul tip Buleryan și sistemul de combustibil solid Stropuva. Designul lor diferă unul de celălalt, dar în principal sunt similare - o filă de combustibil este suficientă pentru cel puțin 30 de ore de ardere.
Principalul dezavantaj este răcirea rapidă a aerului dacă o casă de țară este încălzită cu un transfer de căldură neuniform dinspre incintă.
Cazane clasice
Un cazan clasic este similar în principiu cu o sobă de casă. Un flux de aer de ardere este furnizat prin grătar. Avantajele includ independența față de alte surse de energie și posibilitatea utilizării diferitelor tipuri de combustibil. Dezavantajul este nevoia de umplere regulată a combustibilului și prezența unei camere de încălzire.
Scheme de încălzire cu combustibil solid
Instalarea echipamentelor de încălzire este precedată de alegerea unei scheme. Setul complet de alimentare cu căldură, parametrii de funcționare a sistemului, precum și tipul de lichid de răcire depind de acesta. În unele cazuri, este recomandată o schemă de încălzire cu abur pe combustibil solid. Dar cel mai adesea aleg acasă încălzirea apei.
Schema de încălzire a apei din casă
Alegerea este determinată de caracteristicile casei - suprafața acesteia, pierderile de căldură și modul de temperatură necesar de încălzire. Pentru o distribuție uniformă a căldurii, se recomandă o schemă pentru instalarea unui cazan de încălzire pe combustibil solid într-un circuit de apă. Dacă suprafața casei este mică, se poate folosi încălzirea cu aer. În cazuri rare, sunt utilizate cazane de abur de casă pentru încălzirea combustibilului solid.
În prima etapă a alegerii unei scheme pentru instalarea unui cazan de încălzire pe combustibil solid, este dificil să se determine tipul de alimentare cu căldură. În prezent, cele mai frecvente tipuri sunt următoarele:
- Apă cu circulație naturală... Aplicabil pentru case private mici și cabane de vară. Acest lucru se datorează lungimii maxime posibile a liniei de până la 30 m. Chiar și cu un cazan puternic de încălzire pentru o casă pe combustibil solid, rata de circulație a apei va fi mică;
- Apă cu circulație forțată... Pentru acest tip de alimentare cu căldură, puteți lua în considerare realizarea unui cazan de încălzire pe combustibil solid cu o pompă încorporată. Datorită acestui design, zona de încălzire este semnificativ mărită;
- Aer... Poate fi realizat cu ajutorul cazanelor speciale de încălzire cu combustibil solid, de tip personalizat, care au canale pentru circulația aerului cald în proiectare. O alternativă este instalarea unui schimbător de căldură de aer și a unui sistem de conducte pentru distribuirea aerului încălzit în camerele casei;
- Aburi... Se folosește extrem de rar la încălzirea autonomă din cauza costului ridicat al echipamentelor și a necesității unei monitorizări constante a stării lichidului de răcire. Majoritatea sistemelor de încălzire cu abur cu combustibil solid sunt concepute pentru a încălzi clădirile mari.
Cea mai bună opțiune pentru instalarea unui cazan de încălzire cu combustibil solid pentru locuințe este alimentarea cu apă cu căldură cu circulație forțată. Are performanțe bune și este ieftin de întreținut. De asemenea, puteți observa un număr mare de scheme, conform cărora puteți calcula independent un cazan de încălzire pe combustibil solid.
În orice sistem de încălzire, indiferent de schema aleasă, trebuie să existe elemente de siguranță. Pentru cazanele pe combustibil solid pentru încălzirea apei calde, acestea sunt orificii de aerisire, supape de evacuare și de reținere.
Video
Alegerea echipamentului cazanului. Videoclipul se va concentra pe alegerea echipamentului cazanului. Veți învăța: ce să căutați, ce elemente sunt necesare în camera cazanului, care ar trebui să fie coșul de fum pentru un cazan pe gaz și, folosind un dispozitiv ieftin, să vă protejați de pierderea a două sute de mii de ruble.
Modificarea sistemelor de inginerie și instalarea unei camere modulare a cazanelor. Cum să modernizezi o cameră de cazan dacă aceasta nu mai satisface nevoile casei? Specialistul în sisteme de inginerie Vladimir Sukhorukov vă va spune cum să remodelați complet sistemul de încălzire și de ce aveți nevoie de o a doua cameră de cazan modulară.
Încălzire fără gaz: comunicări tehnice cu propriile mâini. Cum se încălzește o casă fără gaz și chiar cu întreruperi ale energiei electrice? Vladimir Sukhorukov, folosind exemplul casei sale, vă va spune cum puteți organiza un sistem de încălzire cu un cazan de casă și automatizare, care vă va permite să nu rămâneți fără căldură în nicio situație.
Casă din paie. Comunicare inginerească. Încălzire și ventilație. Pentru a încălzi o casă izolată cu paie, proprietarul ei nu a cheltuit bani pe gazul principal. În schimb, el și-a făcut propriul sistem de încălzire pe bază de cazane pe cărbune și electrice.
Comunicări într-o casă cadru. Cu mâinile tale. Proprietarul acestei case mici cu cadru a construit-o ca o casă de "antrenament" înainte de a ridica o cabană de dimensiuni mari. În videoclip, el își împărtășește experiența în ingineria comunicațiilor și un mod ieftin de a încălzi o casă cu un șemineu cu peleți.
Cazane cu foc direct
Cel mai simplu dispozitiv de încălzire cu combustibil solid are modele clasice. Acestea constau dintr-o cameră de ardere, o tigaie de cenușă, un schimbător de căldură și un coș de fum. Transferul de energie termică în apă are loc datorită arderii combustibilului în cuptor.
Proiectare cazan cu ardere directa
Avantajul unor astfel de modele este fiabilitatea și simplitatea designului. Pentru fabricarea independentă a unui cazan de încălzire cu combustibil solid de acest tip, vor fi necesare un număr minim de scule și materiale.
Dar, împreună cu calitățile pozitive, aceste cazane au o serie de dezavantaje. Principalul este consumul ridicat de combustibil. În recenziile cazanelor de încălzire cu combustibil solid cu combustie directă, acestea indică necesitatea adăugării constante de lemn de foc sau cărbune. Dacă acest lucru nu se face, temperatura apei din conducte va scădea inevitabil.
De asemenea, trebuie menționate astfel de caracteristici ale încălzirii unei case private cu combustibil solid folosind cazane de acest tip:
- Indicator mare de inerție... Timpul pentru încălzirea apei în conducte la temperatura necesară poate fi de la 10 la 30 de minute, în funcție de tipul sistemului și de caracteristicile acestuia;
- Probleme de reglare a puterii... La fel ca în sobele de încălzire cu combustibil solid, acest lucru se poate face numai prin restricționarea fluxului de aer prin tava de cenușă. Prin urmare, la proiectarea unui sistem de alimentare cu căldură, este necesar să se prevadă instalarea dispozitivelor de siguranță;
- Rată de eficiență scăzută... De obicei, este în jur de 60-65%. Acest lucru se datorează faptului că o parte din energia termică rămâne cu monoxid de carbon prin coș;
- Echipament... Compoziția cazanelor din oțel și fontă pentru încălzirea combustibilului solid nu include o pompă de circulație, un grup de siguranță.
De asemenea, este demn de remarcat absența unui al doilea circuit pentru alimentarea cu apă caldă. Alternativ, puteți lua în considerare posibilitatea conectării unui rezervor de încălzire directă sau indirectă, dacă acest lucru este prevăzut de proiectare. În acest caz, atunci când se calculează un cazan de încălzire pe combustibil solid, ar trebui luată în considerare instalarea echipamentului suplimentar.
În majoritatea cazurilor, în dispozitivul unui cazan de încălzire pe combustibil solid, timpul de funcționare pe un lot de lemne de foc sau cărbune este de la 4 la 6 ore. Cu cât este mai mare intensitatea combustiei, cu atât este mai scurt timpul pentru un ciclu.
Cazane pe piroliză pe combustibil solid
Pentru a optimiza consumul de combustibil și a crește eficiența, au fost dezvoltate cazane de încălzire pentru combustibil solid cu piroliză. În ciuda similarității proceselor care au loc în interiorul structurii, principiul lor de funcționare diferă de modelele descrise de ardere directă.
Proiectare cazan piroliza
Astfel de cazane pe combustibil solid pentru alimentarea cu apă caldă se mai numesc și cazane pe gaz. Principiul lor de funcționare nu se bazează pe arderea directă a lemnului de foc, ci pe formarea unui amestec volatil. Cu un efect de temperatură relativ mic asupra lemnului și cu un debit minim de oxigen, are loc procesul de ardere a acestora. Ca rezultat, se formează așa-numitul gaz din lemn.Ridicându-se prin canale speciale, intră în camera de ardere, unde se amestecă cu fluxul de aer și se aprinde.
Avantajul funcționării cazanelor de încălzire pe gaz pentru o casă pe combustibili solizi este consumul economic de combustibil. În medie, un lot de lemn de foc este suficient pentru 12-18 ore de muncă. În plus, cazanele din fontă de piroliză pentru alimentarea cu căldură a combustibilului solid se caracterizează prin următoarele calități:
- Conexiune electrica... Pentru o funcționare eficientă, cazanul trebuie să fie echipat cu un ventilator sau o turbină (rar);
- Calitatea combustibilului... Înainte de încărcare, lemnul trebuie să treacă printr-o etapă de uscare. Umiditatea optimă pentru încălzirea unei căsuțe private cu combustibil solid ar trebui să fie de 8-10%;
- Volumul minim de monoxid de carbon... Majoritatea sunt arși în camera secundară. Datorită acestui fapt, atunci când se calculează un cazan pe combustibil solid, este posibil să se prevadă un coș cu un diametru mai mic. Dar trebuie izolat, deoarece există o mare probabilitate de condens pe suprafața sa;
- Tipuri de combustibil... Dispozitivul unui cazan de piroliză pe combustibil solid este realizat în așa fel încât să poată fi folosite bușteni, rumeguș și deșeuri de lemn. Este important ca acestea să aibă nivelul adecvat de umiditate și să nu conțină impurități străine.
Pentru a regla puterea cazanelor de încălzire cu combustibil solid, faceți-le singuri, puteți conecta un ventilator la unitatea de comandă. Acesta va regla puterea dispozitivului în funcție de temperatura interioară și exterioară. În acest fel, puteți reduce consumul de combustibil și optimiza performanțele de încălzire.
Este posibil să se îmbunătățească caracteristicile unui cazan de încălzire pe bază de combustibil solid, generând acasă, prin căptușirea suprafeței sale exterioare. Acest lucru va reduce pierderile de căldură ale structurii.
Cazan pe combustibil solid pentru ardere lungă
Una dintre alternativele la un cazan de încălzire cu piroliză sunt modelele cu ardere îndelungată. Aceasta este o structură de încălzire relativ nouă, care se caracterizează printr-un consum redus de combustibil și o perioadă lungă de ardere.
Cazan cu ardere lungă
Schema clasică pentru instalarea unui cazan de alimentare cu căldură cu combustibil solid asigură încălzirea semnificativă a apei într-un schimbător de căldură. În prezent, sistemele cu temperatură scăzută câștigă o mare popularitate. Pentru astfel de scheme, un cazan cu ardere lungă va fi optim. Diferă de modelele clasice în absența unei cenușe și în modul de alimentare cu aer pentru a menține procesul de ardere a combustibilului. Recenziile cazanelor cu ardere lungă pentru încălzirea cu combustibil solid indică eficiența și fiabilitatea ridicată a acestora.
Structural, este format dintr-o cameră mare de ardere care ocupă aproximativ 90% din volumul total al cazanului. Aerul este alimentat prin conducta superioară, care este coborâtă de gravitație pe măsură ce combustibilul arde. De fapt, are loc un proces de ardere, datorită căruia temperatura lichidului de răcire nu depășește + 70 ° C.
Va fi util pentru consumator să cunoască următoarele proprietăți ale unui cazan cu ardere lungă:
- Prezența unui regulator de tiraj automat... Acesta este un dispozitiv mecanic care are un termoelement în proiectarea sa. Când se încălzește, fluxul de aer scade. Procesul invers provoacă o scădere a temperaturii de expunere la termoelement;
- Nu este nevoie să vă conectați la rețea;
- Îndepărtarea cenușii se efectuează o dată la 3-4 zile de lucru... Cu toate acestea, cu o cantitate mare de produse de ardere, apare o deteriorare accentuată a funcționării cazanului;
- Arderea are loc numai în partea de sus... Acest lucru are ca rezultat o reducere semnificativă a consumului de combustibil.
Unul dintre dezavantajele cazanelor cu ardere lungă este costul ridicat. Cu toate acestea, odată cu proiectarea corectă a sistemului de încălzire, compensarea costurilor primare va avea loc după 4-5 sezoane de încălzire.De asemenea, este necesar să protejați structura de umiditate.
Este necesar să se controleze rata de circulație a lichidului de răcire. Răcirea sa intensă poate provoca pierderea de umiditate pe suprafața schimbătorului de căldură..
Cum funcționează o astfel de unitate?
Dispozitivele cu combustibil solid utilizează diferite tipuri de combustibili solizi pentru munca lor. Acestea sunt lemne de foc, cărbune, șist petrolier, turbă etc. Ciclul de funcționare a cazanului poate fi împărțit condiționat în trei faze. Să luăm în considerare fiecare dintre ele mai detaliat.
Etapa # 1 - aprinderea cazanului
Ciclul începe cu aprinderea, care se caracterizează printr-o creștere bruscă a temperaturii în medie de la 40 ° C la 600 ° C în 5-10 minute. Valorile de temperatură ale schimbătorului de căldură de ardere încep să crească, care depind de parametrii sistemului și pot varia de la 40 ° C la 70 ° C. Cel puțin, este posibilă o lovitură de căldură pe sistemul de încălzire în ansamblu și pe schimbătorul de căldură în sine. Acesta din urmă, în special din fontă, nu va rezista mult timp la astfel de condiții și la explozii. Dacă rata de circulație a lichidului de răcire este scăzută și încălzirea are loc rapid, lichidul poate fierbe, ceea ce va duce la un șoc termic și hidraulic la sistemul de încălzire. Cele mai vulnerabile la acesta sunt țevile de plastic. În această etapă, conductele încep să se încălzească, dar aerul din cameră este încă rece.
Cărbunele, lemnul, peletele, turbă etc. pot fi utilizate ca combustibil pentru cazanele pe combustibil solid.
Etapa # 2 - încălzirea lichidului de răcire
Temperatura în cuptor continuă să crească și ajunge la 1300 ° C pentru cazanele pe cărbune și aproximativ 1000C pentru cazanele pe lemne. Lichidul de răcire continuă să se încălzească. În această etapă, controlul este important, altfel se poate încălzi până la temperatura maximă a cazanului, care lasă 95 ° C, iar acest lucru este deja periculos.
Reglarea se efectuează cu ajutorul unui amortizor care controlează alimentarea cu aer. Temperatura optimă trebuie menținută până la arderea completă a combustibilului. În această fază, conductele din cameră devin fierbinți, aerul se încălzește.
Etapa # 3 - epuizarea combustibilului
La sfârșitul ciclului cazanului, combustibilul este complet ars și se formează cărbuni strălucitori. Temperatura scade la 600 ° C-400 ° C, care sunt considerate cele mai confortabile pentru sistem. Lichidul de răcire se răcește încet, și aerul din cameră începe să se răcească puțin. După formarea jarurilor, procesul de răcire a aerului și a lichidului de răcire este accelerat imediat.
Având în vedere toate fazele funcționării cazanului pe combustibil solid, puteți vedea clar caracteristica sa principală - ciclicitatea temperaturii. Acest lucru se datorează necesității de a adăuga din când în când o nouă porție de combustibil pentru a minimiza fluctuațiile de temperatură ale lichidului de răcire. Într-o măsură mai mare, această problemă este rezolvată în cazanele automate, unde există o alimentare automată cu combustibil și suflarea ventilatorului arzătorului. Restul au nevoie de o monitorizare umană constantă și de alimentarea în timp util a alimentării cu combustibil.
Cazanele pe combustibil solid sunt puțin mai eficiente decât unitățile care funcționează pe combustibil lichid. Citiți mai multe despre acest echipament de încălzire în materialul nostru :.
