Sistema de calefacció econòmic d’una casa de camp basat en una caldera de combustible sòlid, de "A" a "Z"
Al material presentat, per ordre, es contemplen totes les etapes de la creació d’un sistema de calefacció efectiu per a una casa de camp amb una caldera de combustible sòlid. Començant per l'elecció d'equips i càlcul de potència, finalitzant amb els esquemes d'instal·lació i les regles de funcionament.
Contingut:
- Elecció del tipus òptim de caldera i equipament de combustible sòlid
- Característiques de la instal·lació i arranjament de la sala de calderes
- Utilitzar un acumulador de calor i calcular el seu volum per a una caldera de combustible sòlid
- Diferents tipus i disposicions de canonades de caldera de combustible sòlid
Elecció del tipus òptim de caldera i equipament de combustible sòlid
Actualment, hi ha 4 tipus principals de calderes de combustible sòlid.
Tradicional, és clàssic
Disseny moralment obsolet, amb una eficiència extremadament baixa, inferior al 60%. Requereix manteniment freqüent, càrrega manual de combustible de 4 a 8 vegades al dia. Els principals avantatges són el baix cost, l’alta fiabilitat i la extrema pretenció.
Calderes llargues enceses
La seva tecnologia es va desenvolupar als anys 70 del segle passat i va portar a la seva conclusió lògica mitjançant mitjans moderns de control de la temperatura. La presència de bombes de circulació forçada fa que aquest sistema sigui una mica més eficient que el clàssic, però volàtil. Sense entrar en particularitats del procés de combustió, observem que la càrrega de combustible en una caldera de llarga combustió pot produir-se exclusivament de manera cíclica; això és poc econòmic amb canvis freqüents de temperatura i molt inconvenients de mantenir. Aquesta màquina, molt combinada amb un complex esquema de cinturó i tota una llista de restriccions, és molt difícil d'operar.
Calderes de piròlisi
Un tipus relativament nou. El principi de subministrament de calor es basa en la combustió del gas de piròlisi, que s’allibera després del tractament tèrmic del combustible. Els fabricants regulen l’eficiència d’aquestes calderes més del 90%, que és només un gimmick publicitari. Amb aquest càlcul d’eficiència, es té en compte l’energia gastada en el procés de piròlisi.
La piròlisi és el procés de descomposició de la fusta quan s'escalfa sense accés a l'aire, que va acompanyat de l'alliberament de gas combustible.
El model KDP real, tècnicament perfecte d’aquest tipus de caldera no supera el 75-80%. I això tenint en compte les condicions de funcionament ideals, cosa que significa que la humitat del combustible no supera el 10%. Amb l’augment de la humitat, l’eficiència de la calor benefici es dissipa ràpidament. Hi ha riscos addicionals que es produeixen durant l'operació. El major és el cabal potencial de gas pirolisi. Amb la càrrega sistemàtica de l'aparell amb combustible d'alta humitat, la cambra generadora de gas es crema ràpidament. Per evitar-ho, es recomana folrar el forn de la caldera abans de cada temporada de calefacció.
Tipus de pellet
La caldera de combustible sòlid més avançada tecnològicament que podeu triar. Inclou un conjunt de sistemes de control, automatització de processos i seguretat. De moment, aquest equip és el més car, però el més avançat tècnicament:
- alta eficiència: 85-90%;
- automatització completa del procés de càrrega de pellets de combustible;
- sistema de control flexible de les condicions de temperatura a les habitacions;
- alt grau de seguretat durant el funcionament.
Dispositiu i característiques tècniques de la caldera de pellets:
1. Tremuja per a pellets;
2. Pellet auger;
3. Motor augmentador;
4. Una canonada per a subministrar combustible al cremador;
5. Distribuïdor de combustible al cremador;
6. Netejador de cendres elèctric;
7. Intercanviador de calor: el triple pas de gasos a alta temperatura proporciona una alta eficiència;
8. Quadre de control;
9. Finestres de control de la presència de pellets de combustible a la tremuja.
Principi esquemàtic del funcionament d’una caldera de calefacció per pellets.
Combustibles de combustible que s’utilitzen com a combustible en aquestes calderes.
Al seu torn, les calderes de pellets es poden dividir en tres tipus, segons el tipus d’estructura de l’element principal de la cambra de combustió.
Cremador de torxes
Es tracta de la tecnologia menys econòmica que s’utilitza en aquest tipus d’equips. La combustió de combustible es produeix al corrent d'aire creat pel ventilador, a temperatures de fins a 12000C. Una característica distintiva d’aquesta tecnologia és la versatilitat i la simplicitat de la qualitat del combustible.
Quan escolliu aquest tipus de cremadors, heu d'assegurar-vos que hi ha una cambra de dosificació addicional (ressaltada a la figura) amb una vàlvula de tancament amb solapa que impedeixi la combustió inversa. Això farà que el procés d’alimentació del pellet sigui més econòmic i segur.
Reixa
Amb aquest mètode, els grànuls de combustible s’introdueixen a la tremuja d’emmagatzematge i des d’allà s’aboca sota el seu propi pes a la reixeta. A sota, es bomba aire que suporta la combustió. Les planxes de quadrícules poden ser fixes i mòbils. Aquests últims s’utilitzen per cremar combustible de fraccions grans amb alt contingut de cendra.
Es destaca la cambra de combustió, una vàlvula d’alimentació de pellets.
Reixa, també es munta en una safata cònica.
Cremadores de rèplica
Bol d'acer o de ferro colat on es produeix la combustió. Els grànuls passen per la canaleta des de baix amb un filador especial de càrrega. L’aire de combustió primària s’ofereix de la mateixa manera. L'aire secundari per controlar i intensificar el procés s'ofereix a través dels forats de la rèplica.
Vídeo: Alimentació de pellets en un cremador de rèplica
Equip addicional per a la caldera
Gairebé tots els models moderns tenen la funcionalitat següent com a estàndard:
1. Encès automàtic - és òptim l'ús d'un assecador a alta temperatura en un habitatge protegit tèrmicament. També s’utilitzen elements de calefacció de metall o ceràmica, però són menys duradores. El mètode dels elèctrodes és molt sensible al contingut d’humitat dels grànuls.
2. Control del sistema. Bàsicament, s'utilitzen diversos tipus de termòstats per controlar la temperatura del refrigerant i les sondes lambda, que determinen la quantitat d'oxigen residual en els gasos de combustió. Els dos detectors controlen la potència del ventilador forçant l’aire al forn.
Elecció del model més eficaç
Abans de triar una caldera de combustible sòlid, cal determinar la seva potència i criteris tècnics que ha de complir, a saber:
#1. Certificat d'adaptació de totes les unitats de caldera per funcionar al territori de la Federació Russa.
#2. La presència de diversos modes de treball amb diferents tipus de pellets.
#3. La possibilitat d’utilitzar un tipus diferent de combustible.
#4. Nivell de requisits de qualitat del combustible;
#5. La presència d’aigua calenta i la capacitat d’activar un mode de funcionament econòmic “d’estiu”;
#6. Fiabilitat del treball continuat a llarg termini en mode autònom;
#7. El nivell de soroll reproduïble en diversos modes de funcionament:
- calefacció estàndard;
- calefacció millorada amb aigua calenta;
- arrencada d'encesa;
- subministrament de pellets de combustible des de la tremuja interna i externa;
#8. Capacitat de connectar control addicional extern;
#9. Control d’escala del règim de temperatura del local;
#10. Accés i mida de la paperera de cendra;
#11. Disponibilitat dels sistemes de seguretat
- control de projecció posterior;
- control de sobreescalfament de refrigerant;
- Apagat automàtic d’emergència i sistema d’extinció d’incendis.
Normes d’instal·lació i ordenació de la sala de les calderes
Per a un funcionament convenient, la instal·lació d’una caldera de pellets de combustible sòlid s’ha de realitzar a una sala àmplia. En situar-lo, cal observar els paràmetres dels sagnats tecnològics de les parets i altres superfícies indicades al passaport de producte.
A la pràctica, hi ha hagut casos en què, després de sis mesos de funcionament, es va comprovar que era impossible obrir la cendra per netejar-la.
El principal criteri per adequar l’habitació és una bona ventilació natural o forçada i una xemeneia correctament disposada. Els esquemes de dispositius de xemeneia més utilitzats, podeu veure a continuació:
Dispositiu Esquema A i B de la xemeneia de la casa. Com a canal d’escapament s’utilitzen eixos de ventilació, disposats en una paret prim. Aquests canals han d’estar aïllats del principal sistema de ventilació natural de casa.
Esquema B - eliminació de la xemeneia de la sala de les calderes situada al soterrani.
Els esquemes D i D són el dispositiu d'una xemeneia externa d'una sala de caldera o d'una casa especialment construïda.
En totes les versions del dispositiu de xemeneia, heu d’instal·lar:
- bugia a la xemeneia;
- segellant la funda de transició a la sala de les calderes;
- dispositiu de drenatge.
Es recomana instal·lar una caldera de combustible sòlid en un coixí de fonamentació amb una capa aïllant tèrmica. Cal instal·lar un analitzador especial de gas a la sala, si no és normal en el model adquirit.
Regles d’instal·lació de la tremuja de pellets
A més de la tremuja incorporada, que té un volum reduït i que sovint s’ha d’omplir de combustible, molts propietaris connecten una tolva externa de gran capacitat al sistema.
Qualsevol contenidor és adequat per guardar pellets, la principal condició és la estanquitat de l'estructura, si es troba fora d'una habitació climatitzada. A l’hora d’escollir el volum de la tremuja, cal procedir de la norma: 1 tona de pellets fins a 2m3. l’alçada de la construcció no és crítica.
Hi ha una opinió que als contenidors alts es trituren les capes inferiors de grànuls, això no és cert. Els pèl·lets de combustible d'alta qualitat suporten molta pressió.
El contenidor no s'ha de situar a més de 12 metres de la caldera. Es permet un disseny complicat de l’accelerador o l’ús de tremuges de transbordament d’accionaments, però cal utilitzar combustible exclusivament d’alta qualitat. En cas contrari, la pols que cau al forn en grans quantitats reduirà l’eficiència i pot danyar els mecanismes d’alimentació i dosificació de la caldera.
A la part inferior del con de la tremuja, sota la sortida de la presa de combustible, cal preveure una auditoria per eliminar sistemàticament la pols. Si el con té una petita secció transversal, la massa dels grànuls comprimits a pressió es penja. En aquest cas, es recomana instal·lar un dispositiu especial “agitador de cargol”.
Tremuja connectada a la caldera.
Utilitzar un acumulador de calor i calcular el seu volum per a una caldera de combustible sòlid
Si utilitzeu potents dispositius de calefacció, hi ha la possibilitat de sobreescalfar el refrigerant. Tot i que els models moderns tenen una automatització perfecta que impedeix situacions d’aquest tipus, és recomanable utilitzar dispositius especials d’emmagatzematge de calor.
Els acumuladors de calor realitzen les funcions següents:
- regulació automàtica de la distribució de refrigerant escalfat a tot el sistema;
- utilitzar com a búfer intercanviador quan es creen sistemes de calefacció híbrids amb diversos tipus de dispositius de calefacció;
- alguns models poden servir com a caldera d’aigua calenta, augmentant l’eficiència de la caldera reduint el nombre d’ajustos de calent.
Taula de càlcul del volum d’emmagatzematge de calor de la caldera de combustible sòlid
| Capacitat d’emmagatzematge de calor (L) | Temps de calefacció per aigua (h) a la potència de la caldera (kW) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 15 | 50 | 55 | 60 | |
| 500 | 1,2 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,4 |
| 1000 | 2,3 | 1,9 | 1,6 | 1,3 | 1,2 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,8 |
| 1200 | 2,8 | 2,2 | 1,9 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,1 | 1,1 | 0,9 |
| 1500 | 3,5 | 2,8 | 2,3 | 2,0 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
| 1800 | 4,2 | 3,4 | 2,8 | 2,4 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,5 | 1,4 |
| 2000 | 4,7 | 3,7 | 3,1 | 2,7 | 2,3 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,6 |
| 2400 | 5,6 | 4,5 | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 2,5 | 2,2 | 2,0 | 1,9 |
| 3000 | 7,0 | 5,6 | 4,7 | 4,0 | 3,5 | 3,1 | 2,8 | 2,5 | 2,3 |
| 3500 | 8,1 | 6,5 | 5,4 | 4,7 | 4,1 | 3,6 | 3,3 | 3,0 | 2,7 |
| 4000 | 9,3 | 7,4 | 6,2 | 5,3 | 4,7 | 4,1 | 3,7 | 3,4 | 3,1 |
| 4500 | 10,5 | 8,4 | 7,0 | 6,0 | 5,2 | 4,7 | 4,2 | 3,8 | 3,5 |
| Green indica els volums òptims per a les capacitats de la caldera respectives. | |||||||||
Diferents tipus i disposicions de canonades de caldera de combustible sòlid
Hi ha moltes maneres de connectar la caldera i els equips relacionats amb el sistema de calefacció general de la casa. Considereu el més comú d’ells.
El dipòsit d’emmagatzematge actua com a caldera d’aigua calenta
El disseny del tanc d’emmagatzematge és una espiral situada a l’interior de l’acumulador de calor.El portador de calor calent que hi ha al seu interior escalfa l’aigua corrent del circuit d’aigua calenta. En cas de cremar i apagar la caldera, l’acumulador de calor us permet mantenir una temperatura ambient acceptable fins a 2 dies. Sempre que no s’utilitzi la funció ACS.
Per controlar la admissió i la temperatura del refrigerant s'utilitza un dispositiu de mescla automàtica termo:
- Vàlvula de bola;
- Termòmetre;
- Bomba
El dispositiu també està equipat amb una vàlvula antiretorn, una vàlvula automàtica d’emergència de circulació natural (en cas d’interrupció elèctrica), un ventilador tèrmic integrat i un encaix.
El principi de funcionament del dispositiu és el següent. Quan el refrigerant arriba a una certa temperatura (780 ° C), la vàlvula tèrmica obre el subministrament d’aigua de l’accionament. La temperatura es manté a un nivell predeterminat ajustant la secció de pas del retorn del sistema de calefacció central al canal de bypass.
Esquema de connexió d'una caldera de combustible sòlid a un acumulador de calor de doble propòsit:
1. Grup de seguretat;
2. Dipòsit d’emmagatzematge tèrmic;
3. Mesclador tèrmic;
4. Tipus de membrana del tanc d'expansió;
5. Sistema de maquillatge de vàlvules;
6. Bomba de circulació del sistema de calefacció;
7. Radiadors
8. Vàlvula de tres vies;
9. Vàlvula de retenció;
10. Bomba de circulació d'aigua calenta.
Connexió de l’acumulador de calor i una caldera d’aigua calenta separada
El volum de la caldera per escalfar passivament el sistema d’aigua calenta depèn del nombre de consumidors i de la potència dels equips utilitzats. Quan es lliguen calderes de pellets, no es recomana utilitzar materials i estructures de polipropilè. La temperatura de sortida de l'intercanviador de calor a les càrregues màximes sovint supera el rendiment de les canonades fabricades amb materials polimèrics.
Aprofitament d'una caldera de combustible sòlid amb una caldera d'aigua calenta separada:
1. La caldera.
2. Grup de seguretat.
3. Dipòsit de membrana d’expansió.
4. Bomba de circulació
5. Aixeta manual de tres vies.
6. Sistema de maquillatge de vàlvules
7. Radiador de calefacció.
8. Calefacció indirecta de la caldera d’aigua calenta sanitària.
9. Dipòsit d’emmagatzematge tèrmic.
Connexió paral·lela de dues calderes de calefacció
Per tal d’allargar la vida útil i distribuir de forma uniforme els recursos utilitzats, els usuaris sovint combinen dos tipus diferents de calefacció en un únic esquema de subministrament de calor. En aquest cas, la principal font de calor a l’hivern és una caldera de combustible sòlid. La caldera elèctrica s’encén en mode d’emergència i els mesos d’estiu quan s’utilitza per escalfar aigua.
La disposició de l’enquadernació d’una caldera de calefacció de combustible sòlid amb connexió elèctrica paral·lela:
1. Caldera de pellets.
2. Grup de seguretat del sistema de calefacció.
3. Caldera alternativa (elèctrica o de gas).
4. Separador per treure aire del sistema.
5. Bomba de circulació
6. Aixeta manual de tres vies.
7. Vàlvula de protecció en marxa en sec.
8. Dipòsit d'expansió.
9. Vàlvula de confecció d’aigua
10. Dipòsit d’emmagatzematge tèrmic.
11. Radiador de calefacció.
12. Lavabo.
13. Bomba de circulació d'aigua calenta.
El sistema de calefacció basat en una caldera de pellets és força complex i requereix un ajustament acurat. Abans d’efectuar els treballs d’instal·lació, llegeix atentament el material d’instrucció proporcionat pels fabricants.