En el material presentado, todas las etapas de creación de un sistema de calefacción eficiente para una casa de campo con una caldera de combustible sólido se consideran en orden. Comenzando con la elección del equipo y el cálculo de potencia, terminando con los diagramas de instalación y las reglas de operación.
Elección del tipo óptimo de equipo y caldera de combustible sólido
En este momento hay 4 tipos principales de calderas de combustible sólido.
Tradicional, es una estructura
Moralmente inveterada clásica, con una eficiencia extremadamente baja: menos del 60%. Requiere mantenimiento frecuente, carga manual de combustible de 4 a 8 veces por día. Las principales ventajas son bajo costo, alta confiabilidad y extrema simplicidad.
Calderas de combustión larga
Su tecnología fue desarrollada en los años 70 del siglo pasado y llegó a su conclusión lógica utilizando medios modernos de control de temperatura. La presencia de bombas de circulación de flujo forzado hace que este sistema sea un poco más eficiente que el clásico, pero volátil. Sin entrar en las características particulares del proceso de combustión, observamos que la carga de combustible en la caldera de combustión prolongada puede ocurrir de forma exclusivamente cíclica; esto no es económico con cambios frecuentes de temperatura y es muy incómodo de mantener. En combinación con el complejo esquema de flejado y una lista completa de restricciones durante el encendido, hace que el funcionamiento de este dispositivo sea muy difícil.
Calderas de pirólisis
Tipo relativamente nuevo. El principio del suministro de calor se basa en la combustión del gas de pirólisis, que se libera después del tratamiento térmico del combustible. Los fabricantes regulan la eficiencia de dichas calderas en más del 90%, lo que es solo un truco publicitario. En este cálculo de la eficiencia, se tiene en cuenta la energía que se gasta en el proceso de pirólisis.
La pirólisis es el proceso de descomposición de la madera cuando se calienta sin acceso al aire, que se acompaña de la liberación de gas combustible.
El modelo KDP real, técnicamente perfecto, de este tipo de caldera no supera el 75-80%. Y esto es teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento ideales, lo que significa que el contenido de humedad del combustible no es más del 10%. Con el aumento de la humedad, la eficiencia de la liberación de calor cae rápidamente. Hay riesgos adicionales que surgen durante la operación. El mayor es el potencial de salida de gas de pirólisis. Con la carga sistemática del aparato con combustible de alta humedad, la cámara del generador de gas se quema rápidamente. Para evitar esto, se recomienda hacer un revestimiento del horno de caldera antes de cada temporada de calefacción.
Tipo de pellet
La caldera de combustible sólido más técnicamente avanzada que puede elegir. Incluye un conjunto de sistemas de control, automatización de procesos y seguridad. En este momento, dicho equipo es el más caro, pero el más avanzado técnicamente:
- alta eficiencia - 85-90%;
- automatización completa del proceso de carga de pellets;
- Sistema flexible de gestión de la temperatura en las habitaciones;
- alto grado de seguridad durante la operación.
Dispositivo y características técnicas de la caldera de pellets:
1. Bunker de pellets;
2. Sinfín para la alimentación de pellets;
3. barrena eléctrica;
4. Boquilla para suministrar combustible al quemador;
5. Dispensador que suministra combustible al quemador;
6. Limpiador de cenizas eléctrico;
7. Intercambiador de calor: el triple paso de los gases de alta temperatura proporciona una alta eficiencia;
8. Panel de control;
9. Ventanas de control para detectar la presencia de gránulos de combustible en el búnker.
Principio esquemático del funcionamiento de una caldera de calefacción de pellets.
Pellets de combustible, que se utilizan como combustible en estas calderas.
A su vez, las calderas de pellets se pueden dividir en tres tipos, según el tipo de estructura del elemento principal de la cámara de combustión.
Quemador Flare
Esta es la tecnología menos económica utilizada en este tipo de equipo. La combustión de combustible ocurre en el flujo de aire creado por el ventilador, a temperaturas de hasta 1200 0 C. Una característica distintiva de esta tecnología es la versatilidad y la sencillez de la calidad del combustible.
Al elegir este tipo de quemador, asegúrese de que haya una cámara de dispensador adicional (resaltada en la figura) con una válvula de cierre que evite que se vuelva a quemar. Esto hará que el proceso de alimentación de pellets sea más económico y seguro.
La rejilla
Con este método, los gránulos se introducen en la tolva de almacenamiento y luego se vuelcan con su propio peso sobre la rejilla. En la parte inferior del aire se sopla para soportar la combustión. Las barras de rejilla pueden ser fijas y móviles. Estos últimos se utilizan para quemar combustible de grandes fracciones con alto contenido de cenizas.
La cámara de combustión, la válvula de suministro de pellets está resaltada.
La rejilla, que también está incorporada en la plataforma cónica.
Quemadores de retorta
Un recipiente de acero o hierro fundido en el que se produce la combustión. Los pellets se alimentan a lo largo del canal desde abajo con un tornillo de alimentación especial. El aire de combustión primario se suministra de la misma manera. El aire secundario para controlar e intensificar el proceso se alimenta a través de las aberturas de la retorta.
Video: Suministro de pellets en el quemador de la retorta
Equipo adicional para la caldera
Casi todos los modelos modernos tienen la siguiente funcionalidad estándar:
1. Encendido automático : uso óptimo de un secador de cabello a alta temperatura en una carcasa a prueba de fallas con protección térmica. También se utilizan elementos de calefacción metálicos o cerámicos, pero son menos duraderos. El método del electrodo es muy sensible al contenido de humedad de los gránulos.
2. Supervisión del sistema . Básicamente, se utilizan varios tipos de termostatos para controlar la temperatura de las sondas de refrigerante y lambda, que determinan la cantidad de oxígeno residual en los gases de combustión. Ambos detectores controlan la potencia del ventilador forzando el aire en el horno.
Elección del modelo más eficiente
Antes de elegir una caldera de combustible sólido, es necesario determinar su capacidad y los criterios técnicos que debe cumplir, a saber:
# 1. Disponibilidad de un certificado de adaptación de todos los componentes de la caldera para operar en el territorio de la Federación Rusa.
# 2. La presencia de varios modos de robots con diferentes tipos de pellets.
# 3. Posibilidad de utilizar otro tipo de combustible.
# 4. Nivel de requisitos de calidad de combustible;
# 5. La presencia de suministro de agua caliente y la posibilidad de incluir un modo de operación económico "verano";
# 6. Fiabilidad del trabajo ininterrumpido a largo plazo;
# 7. El nivel de ruido reproducible en varios modos de funcionamiento:
- calefacción estándar;
- aumento de calefacción con ACS;
- arranque encendido;
- alimentación bolitas de combustible del búnker interior y exterior;
# 8. Capacidad de conectar control adicional externo;
# 9. Escalado del control de temperatura de los locales;
# 10. Acceso y tamaño del contenedor de cenizas;
# 11. Disponibilidad de sistemas de seguridad
- control de empuje inverso;
- control de sobrecalentamiento del refrigerante;
- sistema automático de parada de emergencia y extinción de incendios.
Reglas para la instalación y disposición de la sala de calderas
Para una operación conveniente, la instalación de una caldera de pellets de combustible sólido debe realizarse en una sala espaciosa. Al colocarlo, es necesario observar los parámetros de los espacios tecnológicos desde paredes y otras superficies que se indican en el pasaporte del producto.
En la práctica, hubo casos en que, después de seis meses de funcionamiento, se encontró que era imposible abrir el cenicero para limpiarlo.
El criterio principal para la idoneidad de una habitación es una buena ventilación natural o forzada y una chimenea correctamente dispuesta. El esquema más utilizado del dispositivo de chimenea, se puede ver a continuación:
Diagrama A y B dispositivo de humos para interiores en casa Como conducto de escape, se utilizan los ejes de ventilación, dispuestos en la pared más delgada. Estos canales deben estar aislados del sistema principal de ventilación natural de la vivienda.
Esquema B: extracción de la chimenea de la sala de calderas ubicada en el sótano.
Esquemas D y D construcción de una chimenea externa de una sala de calderas especialmente construida o una casa.
En todas las opciones de dispositivos de chimenea, debe instalar:
- un supresor de chispas en el conducto de humos;
- sellar el manguito de transición en sala de calderas; dispositivo de drenaje
- .
Se recomienda que la instalación de una caldera de combustible sólido se realice sobre una almohadilla de base con una capa de aislamiento térmico. En el interior, es necesario instalar un analizador de gas especial si no está en el equipo estándar del modelo adquirido.
Reglas para la instalación de un bunker de pellets
Además del bunker incorporado, que tiene un volumen pequeño y que a menudo debe llenarse con combustible, muchos propietarios conectan una tolva externa grande al sistema.
Cualquier contenedor será adecuado para almacenar gránulos, la condición principal es la estanqueidad de la estructura, si está fuera de la sala climatizada. Al elegir el volumen del búnker, es necesario proceder de una tonelada de pellets estándar de hasta 2 m3. La altura de la estructura no es crítica.
Se cree que, en recipientes altos, las capas inferiores de gránulos se trituran, esto no es cierto. Los gránulos de combustible de fabricación cualitativa soportan bastante presión.
El tanque debe estar a una distancia de no más de 12 m de la caldera. Se permite una complicación del diseño del tornillo o el uso de tolvas de transferencia para tanques de almacenamiento, pero solo se necesita combustible de alta calidad. De lo contrario, el polvo que cae en el horno en grandes cantidades reducirá la eficiencia y puede dañar el suministro y los mecanismos de dosificación de la caldera.
En la parte inferior del cono del búnker, debajo de la salida de la toma de combustible, es necesario realizar una auditoría para eliminar sistemáticamente el polvo. Si el cono tiene un área transversal pequeña, cuelga una masa de gránulos compactados bajo presión. En este caso, se recomienda instalar una herramienta especial "tornillo agitador".
Bunker conectado a la caldera.
Usando el acumulador de calor y calculando su volumen para una caldera de combustible sólido
Cuando se usan dispositivos de calefacción potentes, existe la posibilidad de sobrecalentamiento del portador de calor. Y aunque los modelos modernos tienen una automatización perfecta, lo que evita tales situaciones, es recomendable utilizar acumuladores de calor especiales.
Los acumuladores de calor realizan las siguientes funciones:
- control automático de la distribución del refrigerante calentado a través del sistema;
- que utiliza el intercambiador como amortiguador al crear sistemas de calefacción híbridos con varios tipos de calentadores;
- algunos modelos pueden realizar la función de una caldera de ACS; aumentan la eficiencia de la caldera al reducir el número de ajustes de empuje.
Tabla de cálculo del volumen de almacenamiento de calor para caldera de combustible sólido
| Volumen de almacenamiento de calor (l) | Tiempo de calentamiento del agua (H) a la potencia 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 |
| El verde muestra los volúmenes óptimos para las capacidades respectivas de la caldera. |
Diferentes tipos y esquemas para atar la caldera de combustible sólido
Hay muchas maneras de conectar la caldera y el equipo relacionado al sistema de calefacción general de una casa. Consideremos los más comunes.
La capacidad de almacenamiento cumple la función de una caldera de ACS.
El diseño de la capacidad de almacenamiento es una espiral dentro del acumulador de calor. El refrigerante caliente que se encuentra dentro calienta el agua corriente del circuito de agua caliente. En el caso de quemar y apagar la caldera, el acumulador de calor permite mantener una temperatura aceptable en la habitación, hasta 2 días. Siempre que no se utilice la función dhw.
El dispositivo automático de mezcla térmica se usa para controlar el flujo y la temperatura del refrigerante:
- Válvula de bola;
- Termómetro;
- Bomba.
El dispositivo también está equipado con una válvula de retención, una válvula automática de emergencia para la circulación natural (en caso de un corte de energía), una válvula térmica integrada y un estrangulador.
El principio del dispositivo es el siguiente. Cuando el refrigerante alcanza una cierta temperatura (780C), la ventilación térmica abre el suministro de agua del tanque de almacenamiento.La temperatura se mantiene a un nivel dado regulando la sección transversal del paso de retorno del sistema de calefacción central al canal de derivación.
Diagrama de conexión de una caldera de combustible sólido a un acumulador de calor de doble función:
1. Grupo de seguridad;
2. Tanque termoacumulativo;
3. Termomezclador;
4. Tipo de membrana del tanque de expansión;
5. Válvula de maquillaje del sistema;
6. Bomba de circulación de calefacción;
7. Radiadores;
8. Válvula mezcladora de tres vías;
9. Válvula de retención;
10. Bomba de circulación ACS.
Conexión del acumulador de calor y la caldera de ACS por separado
El volumen de la caldera para el calentamiento pasivo del sistema de ACS depende de la cantidad de consumidores y de la capacidad del equipo utilizado. Al atar calderas de pellets no se recomienda utilizar materiales y estructuras de polipropileno. La temperatura del intercambiador de calor en la salida a las cargas máximas a menudo excede el rendimiento de las tuberías hechas de materiales poliméricos.
Unión de una caldera de combustible sólido con una caldera de ACS aparte:
1. Caldera.
2. Grupo de seguridad.
3. Tanque de membrana de expansión.
4. Bomba de circulación.
5. Válvula mezcladora manual de tres vías.
6. Válvula de maquillaje del sistema.
7. Radiador.
8. Calentamiento indirecto de calderas ACS .
9. Tanque termoacumulativo.
Conexión paralela de dos calderas
Para extender la vida útil y distribuir uniformemente los recursos utilizados, los usuarios a menudo combinan dos tipos diferentes de fuentes de calefacción en un solo esquema de suministro de calor. En este caso, la principal fuente de calor en el período invernal es una caldera de combustible sólido. La caldera eléctrica se enciende en modo de emergencia y en los meses de verano cuando se usa para calentar agua.
Esquema de tuberías para una caldera de calefacción de combustible sólido con conexión eléctrica paralela:
1. Caldera de pellets.
2. Grupo de seguridad del sistema de calefacción.
3. Caldera alternativa (eléctrica o de gas).
4. Separador para eliminar el aire del sistema.
5. Bomba de circulación.
6. Válvula mezcladora manual de tres vías.
7. Válvula de protección de funcionamiento en seco.
8. Tanque de expansión.
9. Válvula de reposición de agua.
10. Tanque termoacumulativo.
11. Radiador.
12. Lavabo.
13. Bomba de circulación ACS.
Un sistema de calefacción basado en una caldera de pellets es bastante complejo y requiere un ajuste cuidadoso. Antes de realizar el trabajo de instalación, familiarícese a fondo con el material de guía proporcionado por los fabricantes.
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