Construcció d'una caldera de combustible sòlid
La creació d'un microclima càlid i acollidor a una casa de camp durant l'estació freda és possible gràcies a la presència d'equips de calefacció ben escollits. L'ús de calderes de combustible sòlid és cada any més popular. Això es deu a l'augment dels preus dels recursos utilitzats per operar sistemes de calefacció. La disponibilitat de carbó i llenya està desplaçant fonts d'energia més cares com l'electricitat, el gas i els combustibles líquids.
El contingut de l'article
Com funciona una caldera de combustible sòlid?
El cos de les unitats per cremar llenya i carbó és d'acer. Té forma rectangular, i les dimensions depenen de la potència tèrmica. Com qualsevol equip de forn, dins del marc de baix a dalt hi ha: una cendrera, una cambra de combustió, una camisa d'aigua, i a la part superior hi ha un tub per eliminar els productes de la combustió.
A través de la porta inferior de la unitat, s'eliminen les cendres, també regula el tiratge i, en conseqüència, la potència tèrmica de la caldera. La caixa de foc està separada del cendrer per reixes, que són de ferro colat. Gràcies a l'ús d'aquest material, s'augmenta la vida útil de les reixes. La cambra de combustió està equipada amb una porta independent per la qual es carrega llenya a la unitat.
L'ús de diferents materials en la fabricació de jaquetes d'aigua divideix els equips de combustible sòlid en models:
- amb intercanviador de calor de ferro colat;
- amb una jaqueta d'acer.
La complexitat del disseny dels intercanviadors de calor depèn de les funcions assignades a la caldera, la potència i la finalitat. Les unitats que tenen un gran nombre de passos multidireccionals de productes de combustió a la cavitat interna de les jaquetes estan equipades amb amortidors especials. L'obertura o tancament d'aquests amortidors regula el flux d'aire de les masses calentes durant la combustió del combustible.
Alguns fabricants d'equips de calefacció instal·len cremadors de ferro colat a la superfície superior del cos, que s'utilitzen a la vida quotidiana per cuinar. Aquestes unitats s'anomenen calderes d'estufa.
El tub de sortida de la xemeneia està equipat amb un amortidor especial, que s'utilitza per regular el flux d'aire calent durant la combustió dirigit al canal de gasos d'escapament.
REFERÈNCIA! Hi ha models dissenyats per escalfar banys. La superfície superior d'aquestes estufes de sauna està dissenyada per col·locar pedres que escalfen l'aire i un intercanviador de calor escalfa l'aigua corrent per utilitzar-la.
Com funciona una caldera de combustible sòlid?
El principi de funcionament de les calderes de llenya és que, després de carregar combustible a la cambra, s'encén i la caixa de foc es tanca. Per a la combustió, s'utilitza l'aire que es filtra per la reixa. Sota la influència del corrent natural, els fluxos calents dels gasos d'escapament passen de baix a dalt, al llarg de les cavitats de la camisa d'aigua. A causa de l'alta temperatura dels productes de combustió, l'intercanviador de calor s'escalfa i el fum s'elimina a través del tub de sortida, cap a la xemeneia.
L'ús d'amortidors amb què està equipada la unitat permet regular el procés de combustió. Quan la caldera s'encén, s'obren tots els amortidors, facilitant així l'accés i l'eliminació d'una gran quantitat d'aire necessària per al funcionament de la caldera.Quan es crema la llenya o el carbó, primer tanqueu l'amortidor de cendres i, després d'estabilitzar la combustió, tanqueu l'intercanviador de calor, assegurant el moviment necessari de les masses d'aire calent a través de la cavitat interna de l'equip. L'amortidor de la canonada de la xemeneia només es cobreix quan l'amortidor de cendres tancat no pot contenir l'augment de la temperatura del refrigerant.
ATENCIÓ! Els fabricants d'unitats de combustible sòlid no sempre proporcionen un amortidor al tub d'escapament de fums! En aquest cas, l'amortidor s'instal·la a la xemeneia.
Per mantenir una temperatura de combustió constant, s'utilitzen termòstats que, en funció dels canvis en els paràmetres del refrigerant, controlen l'amortidor inferior de la caldera. Instal·leu el regulador a la part superior de la jaqueta d'aigua. A causa de la connexió rígida, amb l'ajuda d'una palanca i una cadena, la posició de la porta canvia quan es gira el capçal tèrmic, que reacciona a les fluctuacions de la temperatura del refrigerant.
El disseny de la majoria de les unitats de combustible sòlid implica la càrrega manual amb llenya o carbó. Els fabricants d'equips moderns ofereixen als consumidors models amb subministrament automàtic de combustible. Aquesta tècnica és popular quan s'utilitzen briquetes granulades, especialment fetes per a la combustió durant la preparació del refrigerant.
Tipus de calderes segons principi de funcionament
Es pot cremar llenya o carbó a la cambra de combustió mitjançant diversos mètodes. L'ús d'un mètode o un altre divideix els equips de combustible sòlid en diverses categories.
Clàssic
El nom mateix parla del mètode de cremar combustible que és familiar als equips de forn. La caixa de foc es carrega de llenya, s'encén, es tanca la porta i es regula el subministrament d'aire mitjançant un bufador manualment o amb un termòstat.L'aire calent, pujant, escalfa la camisa d'aigua de la caldera i surt per la xemeneia. La potència de la unitat clàssica està regulada per l'amortidor d'aire del cendrer. Però fins i tot amb la porta completament tancada, el procés de combustió continuarà, només amb menys intensitat.
Aquest mètode és popular en la fabricació de calderes domèstiques de baixa potència. A causa de la senzillesa del disseny, els artesans que fabriquen de manera independent una unitat de calefacció sovint recorren a aquesta tècnica. Les superfícies llises de les cavitats internes faciliten el manteniment i la neteja de la superfície interna de les cendres i el sutge.
Combustió llarga
El principal desavantatge d'utilitzar una caldera de combustible sòlid és la necessitat d'afegir llenya amb freqüència a la caixa de foc. Per augmentar l'interval de temps entre descàrregues, s'han desenvolupat diverses tecnologies. Un d'aquests mètodes s'anomena combustió llarga.
Una característica d'aquest mètode és la combustió gradual capa per capa d'una gran quantitat de combustible emmagatzemat. La ralentització del procés de combustió s'aconsegueix canviant les direccions del flux de masses d'aire calent a la part interna de l'intercanviador de calor. Depenent del nombre de fluxos entrants, les unitats de combustió llarga són:
- bidireccional;
- tres maneres;
- multipassa.
Els intercanviadors de calor amb un gran nombre de curses s'utilitzen en calderes industrials d'alta potència a partir de 100 kW. L'equip domèstic de combustió llarga es fa amb una jaqueta d'aigua de dues o tres passades.
Les unitats tipus mine de combustible sòlid han trobat una àmplia aplicació a la vida quotidiana. La característica del disseny és que el ventilador es troba a la part superior i la xemeneia s'origina a la part inferior. Aquestes calderes tenen un intercanviador de calor de dalt a baix.La combustió es produeix en una direcció inusual per a les lleis de la física, a causa de la direcció oposada de l'empenta. El gran desavantatge d'aquests equips és la necessitat constant de netejar el tub de sortida de fums situat a la part inferior de l'habitatge. A causa de la direcció inusual del procés de treball, la crema de llenya es produeix molt lentament.
A més de les calderes de llarga combustió que utilitzen el tir natural en mode lent per augmentar els intervals de temps entre càrregues de combustible, hi ha unitats amb regulació forçada dels cabals d'aire mitjançant ventiladors. La complexitat de seleccionar equips i, posteriorment, controlar el moviment dels fluxos d'aire calent, fa que les calderes amb moviment forçat dels gasos d'escapament no siguin molt populars.
Piròlisi
Un tipus de combustió a llarg termini és la divisió del procés de transferència de calor en la combustió de combustible sòlid i la postcombustió del gas de piròlisi. La caixa de foc d'aquestes calderes es divideix en dues cambres: a la primera, la llenya es fuma lentament amb una manca d'oxigen, per això s'allibera gas secundari (hidrocarburs, nitrogen, monòxid de carboni...) que crema a la segona. part de la cambra de combustió.
Per frenar la combustió a les unitats de piròlisi, sovint s'utilitza el tir invers, similar al que es crea en una unitat de tipus eix. O utilitzen extractors de fum especials que regulen el moviment dels productes de combustió dins de l'intercanviador de calor. L'aire es subministra a la segona cambra de combustió per a la combustió del gas secundari. La cavitat interna d'aquests equips té una alta resistència aerodinàmica, la qual cosa permet que el combustible no s'incendi a la primera cambra.El procés de treball al segon compartiment crema tots els gasos nocius, la formació dels quals és típica per a la combustió normal.
IMPORTANT! El funcionament de les calderes de piròlisi no permet l'ús de combustible amb un contingut d'humitat superior al 30%! L'excés d'humitat interferirà amb el procés d'alliberament de gasos secundaris!
El procés de doble combustió augmenta l'eficiència de la unitat de combustible sòlid. L'ús de menys llenya o carbó en comparació amb les calderes convencionals fa pensar al consumidor en la possibilitat d'utilitzar aquesta tecnologia per escalfar la seva pròpia llar.
Sobre pellets
Els equips cars inclouen equips de combustió llarga que utilitzen combustible granular com a recurs. La complexitat del disseny es deu a la presència d'una tremuja per a la càrrega i un mecanisme per alimentar pellets a la caixa de foc. El temps (fins a 7 dies) de funcionament autònom de la unitat depèn de la mida del contenidor de càrrega; té forma de tronc de con, on hi ha un forat per connectar-se a un cargol o un altre tipus de mecanisme que distribuïu les briquetes a la foguera, segons sigui necessari.
El funcionament de tots els components i mecanismes d'aquesta unitat es controla automàticament. Els models moderns fins i tot estan equipats amb un mecanisme per netejar la cendrera de les cendres. L'únic que ha de fer el consumidor és carregar el búnquer i encendre els pellets. S'utilitzen dissenys similars quan s'utilitzen estelles de fusta, briquetes de carbó i altres tipus de combustible a granel.
IMPORTANT! El dipòsit de càrrega i el mecanisme d'alimentació dissenyats per a un tipus de combustible no es poden utilitzar per a la cocció amb altres matèries primeres no proporcionades pel fabricant de l'equip. Aquesta violació danyarà la caldera!
L'ús de diferents mètodes de combustió i càrrega priva les calderes de combustible sòlid de la necessitat de càrrega freqüent, alhora que augmenta significativament el cost. Una gran selecció d'equips de calefacció permet al consumidor avaluar correctament les seves pròpies necessitats i prendre una elecció informada.
