En el material presentado, en orden, se consideran todas las etapas de la creación de un sistema de calefacción efectivo para una casa de campo con una caldera de combustible sólido. Comenzando con la elección del equipo y el cálculo de la potencia, terminando con los diagramas de instalación y las reglas de operación.
Contenido:
Elegir el tipo óptimo de caldera y equipo de combustible sólido
En este momento hay 4 tipos principales de calderas de combustible sólido.
Tradicional, es clásico
Diseño moralmente obsoleto, con una eficiencia extremadamente baja: menos del 60%. Requiere mantenimiento frecuente, carga manual de combustible de 4 a 8 veces al día. Las principales ventajas son bajo costo, alta confiabilidad y extrema falta de pretensiones.
Calderas de larga combustión.
Su tecnología se desarrolló 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 circulación forzada hace que este sistema sea un poco más eficiente que el clásico, pero volátil. Sin entrar en las particularidades del proceso de combustión, observamos que la carga de combustible en una caldera de combustión prolongada puede ocurrir exclusivamente de forma cíclica; esto no es económico con cambios frecuentes de temperatura y es muy inconveniente de mantener. En combinación con un complejo esquema de flejado y una lista completa de restricciones durante el encendido, esta máquina es muy difícil de operar.
Calderas de pirólisis
Un 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 tales calderas en más del 90%, lo cual es solo un truco publicitario. Este cálculo de eficiencia tiene en cuenta la energía gastada 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 tiene en cuenta las condiciones ideales de funcionamiento, lo que significa que la humedad del combustible no es superior al 10%. Con el aumento de la humedad, la eficiencia del calor beneficioso se disipa rápidamente. Hay riesgos adicionales que surgen durante la operación. El más grande es el flujo potencial 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 que el horno de la caldera se forre antes de cada temporada de calefacción.
Tipo de pellet
La caldera de combustible sólido más avanzada tecnológicamente que puede elegir. Incluye un conjunto de sistemas de control, automatización de procesos y seguridad. Por el momento, dicho equipo es el más caro, pero el más avanzado técnicamente:
- alta eficiencia - 85-90%;
- automatización completa del proceso de carga de pellets de combustible;
- sistema de control flexible de condiciones de temperatura en habitaciones;
- Alto grado de seguridad durante el funcionamiento.
El dispositivo y las características técnicas de la caldera de pellets:
1. Tolva para pellets;
2. Barrena de pellets;
3. Motor de barrena;
4. Una tubería para suministrar combustible al quemador;
5. Dispensador de combustible para el quemador;
6. Limpiador eléctrico de cenizas;
7. Intercambiador de calor: el triple paso de gases a alta temperatura proporciona una alta eficiencia;
8. Panel de control;
9. Controle las ventanas para detectar la presencia de pellets de combustible en la tolva.
Principio esquemático del funcionamiento de una caldera de calentamiento 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 de antorcha
Esta es la tecnología menos económica utilizada en este tipo de equipos. La combustión de combustible ocurre en el flujo de aire creado por el ventilador, a temperaturas de hasta 12000C. Una característica distintiva de esta tecnología es la versatilidad y simplicidad de la calidad del combustible.
Al elegir este tipo de quemador, asegúrese de que haya una cámara de medición adicional (resaltada en la figura) con una válvula de cierre de aleta que evite la combustión inversa. Esto hará que el proceso de alimentación de pellets sea más económico y seguro.
Reja
Con este método, los gránulos de combustible se alimentan a la tolva de almacenamiento, y desde allí se vierten bajo su propio peso sobre la parrilla. Debajo, se bombea aire que soporta la combustión. Las rejillas pueden ser fijas y móviles. Estos últimos se utilizan para quemar combustible de grandes fracciones con alto contenido de cenizas.
Cámara de combustión, se resalta una válvula de alimentación de pellets.
Rejilla, también se monta en una bandeja cónica.
Retocar quemadores
Recipiente de acero o hierro fundido en el que se produce la combustión. Los pellets se alimentan a través de la rampa desde abajo con un sinfín de carga especial. El aire de combustión primaria se suministra de la misma manera. Se suministra aire secundario para controlar e intensificar el proceso a través de los agujeros en la retorta.
Video: alimentación de pellets en un quemador de retorta
Equipo adicional para la caldera.
Casi todos los modelos modernos tienen la siguiente funcionalidad de serie:
1. Encendido automático - se optimiza el uso de un secador de pelo a alta temperatura en una carcasa a prueba de fallas con protección térmica. También se utilizan elementos calefactores de metal o cerámica, pero son menos duraderos. El método del electrodo es muy sensible al contenido de humedad de los gránulos.
2. Control 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 que fuerza el aire hacia el horno.
Elegir el modelo más efectivo
Antes de elegir una caldera de combustible sólido, es necesario determinar su potencia y los criterios técnicos que debe cumplir, a saber:
#1. Un certificado de adaptación de todas las unidades de calderas para operar en el territorio de la Federación de Rusia.
#2. La presencia de varios modos de robots con varios tipos de pellets.
#3. La posibilidad de utilizar un tipo diferente de combustible.
#4. Nivel de requisitos de calidad del combustible;
#5. La presencia de agua caliente y la capacidad de habilitar el modo económico de operación "verano";
#6. Fiabilidad del trabajo continuo a largo plazo en modo independiente;
#7. El nivel de ruido reproducible en varios modos de funcionamiento:
- calefacción estándar;
- calefacción mejorada con agua caliente;
- encendido de arranque;
- suministro de pellets de combustible desde la tolva interna y externa;
#8. Capacidad para conectar control externo adicional;
#9. Control de escala del régimen de temperatura del local;
#10. Acceso y tamaño del contenedor de cenizas;
#11. Disponibilidad de sistemas de seguridad.
- control de retroceso;
- control de sobrecalentamiento del refrigerante;
- Apagado automático de emergencia y sistema de 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 habitación espaciosa. Al colocarlo, es necesario observar los parámetros de las muescas tecnológicas de las paredes y otras superficies que se indican en el pasaporte del producto.
En la práctica, ha habido casos en que, después de seis meses de operación, se descubrió que era imposible abrir el cenicero para limpiarlo.
El criterio principal para la idoneidad de la habitación es una buena ventilación natural o forzada y una chimenea bien dispuesta. Los esquemas de dispositivos de chimenea más utilizados, puede ver a continuación:
Esquema A y B del dispositivo de la chimenea de la casa. Como conducto de escape, se utilizan pozos de ventilación dispuestos en una pared delgada. Estos canales deben estar aislados del sistema de ventilación natural principal en el hogar.
Esquema B: extracción de la chimenea de la sala de calderas ubicada en el sótano.
Los esquemas D y D son un dispositivo de chimenea externo de una sala de calderas especialmente construida o una casa.
En todas las versiones del dispositivo de chimenea, debe instalar:
- apagachispas en la chimenea;
- sellar la manga de transición en la sala de calderas;
- dispositivo de drenaje
Se recomienda la instalación de una caldera de combustible sólido en una almohada de base con una capa de aislamiento térmico. Es necesario instalar un analizador de gases especial en la habitación, si esto no es estándar en el modelo comprado.
Reglas de instalación de la tolva de pellets
Además de la tolva incorporada, que tiene un volumen pequeño y a menudo necesita ser llena de combustible, muchos propietarios conectan una tolva externa de gran capacidad al sistema.
Cualquier contenedor es adecuado para almacenar gránulos, la condición principal es la estanqueidad de la estructura, si se encuentra fuera de una habitación con calefacción. Al elegir el volumen de la tolva, es necesario proceder del estándar; 1 tonelada de gránulos toma hasta 2m3. La altura de construcción no es crítica.
Existe la opinión de que en recipientes altos las capas inferiores de gránulos se trituran, esto no es cierto. Los pellets de combustible de alta calidad soportan mucha presión.
El contenedor debe ubicarse a no más de 12 m de la caldera. Se permite la complicación del diseño de la barrena o el uso de tolvas de transferencia, pero use exclusivamente combustible de alta calidad. De lo contrario, el polvo que cae en el horno en grandes cantidades reducirá la eficiencia y puede dañar los mecanismos de alimentación y dosificación de la caldera.
En la parte inferior del cono de la tolva, debajo de la salida de la entrada de combustible, es necesario realizar una auditoría para eliminar sistemáticamente el polvo. Si el cono tiene un área de sección transversal pequeña, la masa de los gránulos comprimidos bajo presión se cuelga. En este caso, se recomienda instalar un dispositivo especial "agitador de tornillo".
Tolva conectada a la caldera.
Usando un acumulador de calor y calculando su volumen para una caldera de combustible sólido
Cuando se utilizan potentes dispositivos de calentamiento, existe la posibilidad de sobrecalentamiento del refrigerante. Y aunque los modelos modernos tienen una automatización perfecta que evita tales situaciones, es aconsejable utilizar dispositivos especiales de almacenamiento de calor.
Los acumuladores de calor realizan las siguientes funciones:
- regulación automática de la distribución de refrigerante calentado en todo el sistema;
- utilizar como un buffer de intercambio al crear sistemas de calefacción híbridos con varios tipos de dispositivos de calefacción;
- algunos modelos pueden actuar como una caldera de agua caliente; aumente la eficiencia de la caldera al reducir la cantidad de ajustes de tiro.
Tabla de cálculo del volumen de almacenamiento de calor para una caldera de combustible sólido
| Capacidad de almacenamiento de calor (L) | Tiempo de calentamiento de agua (h) a potencia de 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 indica los volúmenes óptimos para las capacidades respectivas de la caldera. | |||||||||
Varios tipos y diseños de tuberías de calderas de combustible sólido
Hay muchas formas de conectar la caldera y el equipo relacionado al sistema de calefacción general de la casa. Considere el más común de ellos.
El tanque de almacenamiento actúa como una caldera de ACS
El diseño del tanque de almacenamiento es una espiral ubicada dentro del acumulador de calor. El portador de calor caliente que se encuentra dentro calienta el agua corriente del circuito de agua caliente. En caso de quemar y apagar la caldera, el acumulador de calor le permite mantener una temperatura ambiente aceptable, hasta 2 días. Siempre que no se utilice la función de ACS.
Se utiliza un dispositivo automático de mezcla térmica para controlar la entrada y la temperatura del refrigerante:
- Válvula de bola;
- Termómetro;
- Bomba.
El dispositivo también está equipado con una válvula antirretorno, una válvula automática de emergencia de circulación natural (en caso de corte de energía), un ventilador térmico integrado y un accesorio.
El principio de funcionamiento del dispositivo es el siguiente. Cuando el refrigerante alcanza una cierta temperatura (780 ° C), la válvula térmica abre el suministro de agua desde el variador. La temperatura se mantiene a un nivel predeterminado ajustando la sección transversal del paso de retorno desde el sistema de calefacción central al canal de derivación.
Diagrama de conexión de una caldera de combustible sólido a un acumulador de calor de doble propósito:
1. Grupo de seguridad;
2. Tanque de almacenamiento térmico;
3. Mezclador térmico;
4. Tanque de expansión tipo membrana;
5. Sistema de maquillaje de la válvula;
6. Bomba de circulación del sistema de calefacción;
7. Radiadores
8. Mezcla de válvula de tres vías;
9. Válvula de retención;
10. Bomba de circulación de ACS.
Conexión del acumulador de calor y una caldera de ACS separada
El volumen de la caldera para el calentamiento pasivo del sistema de ACS depende del número de consumidores y la potencia del equipo utilizado. Al atar calderas de pellets, no se recomienda utilizar materiales y estructuras de polipropileno. La temperatura de salida del intercambiador de calor en las cargas máximas a menudo supera el rendimiento de las tuberías hechas de materiales polímeros.
Aprovechar una caldera de combustible sólido con una caldera de agua caliente separada:
1. La caldera
2. Grupo de seguridad.
3. Tanque de diafragma de expansión.
4. Bomba de circulación.
5. Grifo mezclador manual de tres vías.
6. Sistema de maquillaje de válvulas.
7. Radiador de calefacción.
8. Caldera de agua caliente sanitaria con calefacción indirecta.
9. Tanque de almacenamiento térmico.
Conexión en paralelo de dos calderas de calefacción.
Con el fin de extender la vida útil y distribuir uniformemente los recursos utilizados, a menudo los usuarios 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 invierno 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.
El diseño de la unión de una caldera de calentamiento de combustible sólido con una conexión eléctrica paralela:
1. Caldera de pellets.
2. Sistema de calefacción grupo de seguridad.
3. Caldera alternativa (eléctrica o de gas).
4. Separador para eliminar el aire del sistema.
5. Bomba de circulación.
6. Grifo mezclador manual de tres vías.
7. Válvula de protección contra marcha en seco.
8. Depósito de expansión.
9. Válvula de reposición de agua.
10. Tanque de almacenamiento térmico.
11. Radiador de calefacción.
12. Lavabo
13. Bomba de circulación de ACS.
El sistema de calefacción basado en una caldera de pellets es bastante complejo y requiere un ajuste cuidadoso. Antes de realizar el trabajo de instalación, lea cuidadosamente el material de instrucción proporcionado por los fabricantes.