La creación de un microclima cálido y acogedor de una casa de campo en la temporada de frío es posible gracias a la disponibilidad de equipos de calefacción bien seleccionados. El uso de calderas de combustible sólido, cada año, se está volviendo más popular. Esto se debe al aumento de los precios de los recursos con los que trabajan los sistemas de calefacción. La disponibilidad de carbón y leña desplaza a las fuentes de energía más caras, como la electricidad, el gas y los combustibles líquidos.
¿Cómo es una caldera de combustible sólido?
El cuerpo de las unidades para quemar madera y carbón está hecho de acero. Tiene una forma rectangular y las dimensiones dependen de la producción de calor. Al igual que cualquier equipo de horno, desde el interior del esqueleto de abajo hacia arriba hay: un cenicero, una cámara de combustión, una camisa de agua, y en la parte superior hay una tubería para agotar los productos de combustión.
Las cenizas se limpian a través de la puerta inferior de la unidad, también regula la tracción y, en consecuencia, la potencia térmica de la caldera. La rejilla está separada del cenicero por la rejilla, que está hecha de hierro fundido. Gracias al uso de este material, la vida útil de la parrilla aumenta. La cámara de combustión está equipada con una puerta separada a través de la cual se carga leña en la unidad.
El uso de diferentes materiales en la fabricación de camisas de agua divide el equipo de combustible sólido en modelos:
- con un intercambiador de calor de hierro fundido;
- con una camisa de acero
La complejidad del diseño de los intercambiadores de calor depende de las funciones asignadas a la caldera, la potencia y el propósito. Las unidades que tienen una gran cantidad de movimientos multidireccionales de los productos de combustión en la cavidad interna de las camisas están equipadas con amortiguadores especiales. La apertura o cierre de estas puertas regula el flujo de aire de las masas calientes durante la combustión del combustible.
Algunos fabricantes de equipos de calefacción instalan quemadores de hierro fundido en el plano superior del cuerpo, que utilizan en la vida cotidiana para cocinar. Tales unidades se llaman calderas de estufa.
El tubo de salida para la chimenea está equipado con una compuerta especial, con la cual se regula el flujo de corrientes de aire caliente durante la combustión, dirigida al canal de gases de escape.
AYUDA! Existen modelos diseñados para calentar baños. La superficie superior de tales estufas de baño está diseñada para acomodar piedras que calientan el aire, y el intercambiador de calor calienta el agua corriente para su uso.
¿Cómo funciona una caldera de combustible sólido?
El principio de funcionamiento de las calderas de leña es que, después de cargar el combustible en la cámara, se enciende y se cierra el horno. Para la combustión, el aire se escapa a través de la rejilla. Bajo la influencia de la tracción natural, los flujos de gases de escape calientes pasan de abajo hacia arriba, a lo largo de las cavidades de la camisa de agua. Debido a la alta temperatura de los productos de combustión, el intercambiador de calor se calienta y el humo se elimina a través de la tubería de salida hacia la chimenea.
El uso de amortiguadores, que están equipados con la unidad, le permite ajustar el proceso de combustión. Al encender la caldera, se abren todas las compuertas, lo que proporciona acceso y eliminación de una gran cantidad de aire necesario para el funcionamiento de la caldera. A medida que la leña o el carbón arden, primero cubren el cenicero y, después de la estabilización de la combustión, el intercambiador de calor, proporcionando el movimiento requerido de masas de aire caliente a través de la cavidad interna del equipo. La puerta en el tubo de la chimenea solo está cubierta cuando el cenicero cerrado no puede contener el aumento de temperatura.
ATENCION! ¡Los fabricantes de conjuntos de combustible sólido no siempre suministran una boquilla para el humo de escape con una compuerta! En este caso, el amortiguador se instala en la chimenea.
Para mantener una temperatura de combustión constante, se utilizan reguladores de temperatura que, dependiendo de los cambios en los parámetros del refrigerante, controlan el regulador inferior de la caldera. Instale el regulador en la parte superior de la camisa de agua. Debido a la conexión rígida, con la ayuda de una palanca y una cadena, la posición de la compuerta cambia cuando se gira la cabeza térmica, que reacciona a las fluctuaciones en la temperatura del refrigerante.
El diseño de la mayoría de las unidades de combustible sólido implica la carga manual con madera o carbón. Los fabricantes de equipos modernos ofrecen a los consumidores modelos con suministro automático de combustible. Esta técnica es popular cuando se usan briquetas granulares especialmente hechas para quemar en la preparación del refrigerante.
Tipos de calderas según el principio de funcionamiento.
La quema de leña o carbón en una cámara de combustión puede ocurrir por varios métodos. El uso de uno u otro método divide el equipo de combustible sólido en varias categorías.
Clásico
El nombre en sí mismo habla de un método para quemar combustible que es familiar para los equipos de hornos. El horno se carga con leña, se enciende, la puerta se cierra y el suministro de aire se regula soplando manualmente o con un regulador de temperatura. El aire caliente ascendente calienta la camisa de agua de la caldera y sale por la chimenea. El poder de la unidad clásica está regulado por la aleta de ceniza. Pero incluso, con la puerta completamente cerrada, el proceso de combustión continuará, solo que con menos intensidad.
Este método es popular en la fabricación de calderas domésticas de pequeña capacidad. Debido a la simplicidad del diseño, los artesanos que producen independientemente una unidad de calefacción a menudo recurren al uso de esta técnica. Las superficies lisas de las cavidades internas facilitan el mantenimiento y la limpieza de la superficie interna de cenizas y depósitos de carbono.
Larga quema
La principal desventaja de usar una caldera de combustible sólido es la necesidad de colocar leña con frecuencia en el horno. Para aumentar el intervalo de tiempo entre descargas, se han desarrollado varias tecnologías. Uno de estos métodos se llama combustión prolongada.
Una característica de este método es la combustión gradual capa por capa de una gran cantidad de combustible almacenado. Disminuir la velocidad del proceso de combustión se logra cambiando las direcciones del flujo de masas de aire caliente en la parte interna del intercambiador de calor. Dependiendo del número de flujos que se aproximan, los agregados de combustión prolongada son:
- bidireccional
- de tres vías;
- pase múltiple
Los intercambiadores de calor con una gran cantidad de golpes se utilizan en calderas industriales de alta potencia desde 100 kW. El equipo doméstico de larga duración está hecho con una chaqueta de agua de dos o tres vías.
Los agregados de combustible sólido de un tipo de mina son ampliamente utilizados en la vida cotidiana. La característica de diseño es que el soplador se encuentra en la parte superior y la chimenea se origina en la parte inferior. Dichas calderas tienen una carrera del intercambiador de calor de arriba a abajo. La combustión ocurre en una dirección inusual para las leyes de la física, debido a la dirección opuesta del empuje. Una gran desventaja de dicho equipo es la necesidad constante de limpiar la chimenea ubicada en la parte inferior de la carcasa. Debido a la orientación inusual del proceso de trabajo, la quema de leña es muy lenta.
Además de las calderas de combustión prolongada que utilizan la tracción natural en modo lento para aumentar los intervalos de tiempo entre las cargas de combustible, hay unidades con ajuste forzado del flujo de aire mediante ventiladores. La complejidad de la selección de equipos y, posteriormente, el control del movimiento de las corrientes de aire caliente, hace que las calderas con movimiento forzado de gases de escape no sean muy populares.
Pirólisis
Un tipo de combustión a largo plazo es la separación del proceso de transferencia de calor en la combustión de combustible sólido y la combustión posterior del gas de pirólisis. El horno de tales calderas se divide en dos cámaras: en la primera, la leña arde lentamente cuando hay falta de oxígeno, debido a que se libera este gas secundario (hidrocarburo, nitrógeno, monóxido de carbono ...), que se quema en la segunda parte de la cámara del horno.
Para ralentizar la combustión en unidades de pirólisis, a menudo se usa el empuje inverso, similar al creado en una unidad de tipo eje. O usan extractores de humo especiales que regulan el movimiento de los productos de combustión dentro del intercambiador de calor. La segunda cámara del horno se suministra con aire para quemar gas secundario. La cavidad interna de dicho equipo tiene una alta resistencia aerodinámica, lo que permite que el combustible no se incendie en la primera cámara. El proceso de trabajo en el segundo compartimento quema todos los gases nocivos, cuya formación es característica de la combustión convencional.
¡IMPORTANTE! ¡El funcionamiento de las calderas de pirólisis no permite el uso de combustible con una humedad superior al 30%! ¡El exceso de humedad interferirá con el proceso secundario de emisión de gases!
El proceso de doble combustión aumenta la eficiencia de la unidad de combustible sólido. Usar menos leña o carbón en comparación con las calderas convencionales hace que el consumidor piense en la posibilidad de usar dicha tecnología para calentar su propia casa.
En pellets
Los costosos incluyen equipos de larga duración que utilizan combustible granular como recurso. La complejidad del diseño se debe a la presencia de la tolva de carga y al mecanismo para alimentar los gránulos al horno. La cantidad de tiempo (hasta 7 días) de la operación autónoma de la unidad depende del tamaño de la capacidad de carga, tiene la forma de un cono truncado hacia abajo, donde se encuentra un orificio para conectarse con un tornillo u otro tipo de mecanismo, que envía briquetas al horno en lotes, según sea necesario.
El funcionamiento de todos los componentes y mecanismos de dicho agregado está controlado por la automatización. Los modelos modernos incluso están equipados con un mecanismo para limpiar las cenizas de las cenizas. Lo único que el consumidor debe hacer es cargar la tolva y los gránulos ligeros. Se usan diseños similares cuando se usan astillas de madera, briquetas de carbón y otros tipos de combustible a granel.
¡IMPORTANTE! ¡El tanque de carga y el mecanismo de alimentación diseñados para un tipo de combustible no se pueden usar para calentar con otras materias primas no proporcionadas por el fabricante del equipo! ¡Tal violación deshabilitará la caldera!
El uso de varios métodos de combustión y carga priva a las calderas de combustible sólido de la necesidad de una carga frecuente, al tiempo que aumenta significativamente el costo. Una gran selección de equipos de calefacción permite al consumidor evaluar correctamente sus propias necesidades y tomar una decisión competente.
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