Descripción general de las calderas de combustible sólido: programa educativo general + ¿qué fabricantes debería preferir?

Es extremadamente difícil imaginar una casa cómoda sin un sistema de calefacción, porque la presencia de calor en una habitación depende de su disponibilidad y funcionalidad. Tal sistema necesariamente incluye una caldera de calentamiento, cuya tarea principal es calentar el refrigerante a una temperatura predeterminada. Existen muchos tipos de equipos, cuya principal diferencia es el tipo de combustible utilizado, que determina el principio de funcionamiento del dispositivo. Según las estadísticas, las calderas de calefacción más comunes para combustibles sólidos, consideradas uno de los primeros aparatos de calefacción.

¿Cómo funciona ese agregado?

Los dispositivos de combustible sólido utilizan varios tipos de combustible sólido para su trabajo. Esto es leña, carbón, esquisto bituminoso, turba, etc. El ciclo de la caldera se puede dividir en tres fases. Consideremos cada uno de ellos con más detalle.

Etapa # 1 - encendido de la caldera

El ciclo comienza con la ignición, que se caracteriza por un fuerte aumento de la temperatura en promedio de 40 ° C a 600 ° C en 5-10 minutos. Los valores de temperatura del intercambiador de calor del horno comienzan a crecer, lo que depende de los parámetros del sistema y puede variar de 40 ° C a 70 ° C. Como mínimo, es posible un golpe de calor en el sistema de calefacción en su conjunto y en el intercambiador de calor en sí. Este último, especialmente hecho de hierro fundido, no podrá soportar tales condiciones durante mucho tiempo y explosiones. Si la velocidad de circulación del refrigerante es baja y el calentamiento se lleva a cabo rápidamente, el líquido puede hervir, lo que provocará un choque térmico e hidráulico en el sistema de calefacción. Los más vulnerables a él son las tuberías de plástico. En esta etapa, las tuberías comienzan a calentarse, pero el aire de la habitación aún está frío.

El carbón, la leña, los pellets, la turba, etc. se pueden usar como combustible para calderas de combustible sólido.

Etapa n. ° 2: calentamiento del refrigerante

La temperatura en el horno continúa aumentando y alcanza los 1300 ° C para las calderas de carbón y alrededor de 1000 ° C para las calderas de leña. El refrigerante continúa calentándose. En esta etapa, el control es importante, de lo contrario puede calentarse a la temperatura máxima de la caldera, que deja 95 ° C, y esto ya es peligroso.

La regulación se lleva a cabo utilizando una válvula que controla el suministro de aire. La temperatura óptima debe mantenerse hasta la combustión completa del combustible. En esta fase, las tuberías de la habitación se calientan, el aire se calienta.

Etapa # 3 - Quemando combustible

Al final del ciclo de la caldera, el combustible se quema por completo y se forman carbones humeantes. La temperatura cae a 600 ° C-400 ° C, que se consideran los más cómodos para el sistema.El refrigerante se enfría lentamente, el aire en la habitación también comienza a enfriarse un poco. Después de que se forman las brasas, el proceso de enfriamiento del aire y el refrigerante se acelera de inmediato.

Después de examinar todas las fases de la operación de la caldera de combustible sólido, puede ver claramente su característica principal: la ciclicidad de la temperatura. Es debido a la necesidad de colocar periódicamente una nueva porción de combustible para minimizar las fluctuaciones en la temperatura del refrigerante. En mayor medida, este problema se resolvió en calderas automáticas, donde hay un suministro automático de combustible y presurización del ventilador del quemador. El resto necesita un monitoreo constante por parte de la persona y la reposición oportuna del suministro de combustible.

Las calderas de combustible sólido son ligeramente inferiores en términos de eficiencia a las unidades que funcionan con combustible líquido. Lea más sobre este equipo de calefacción en nuestro material:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/kotly/kotly-otopleniya-na-zhidkom-toplive.html.

¿Qué es una caldera de combustible sólido?

Debe entenderse que una caldera de combustible sólido es un diseño modular ensamblado en una caja de acero, que incluye los siguientes componentes:

• Cámara de combustiónEquipado con una puerta. Aquí es donde tiene lugar el proceso de combustión del combustible.
• Rallar. Se deposita combustible sobre él y se distribuye uniformemente. Después de quemarlo, la ceniza resultante se vierte a través de agujeros especiales en el cenicero.
• Trampilla de limpieza. Diseñado para limpiar la caldera.
• Intercambiador de calor. Es un diseño que transfiere energía de un refrigerante calentado a uno frío. Muy a menudo, este es un barril a través del cual se colocan tubos de humo. Los gases que pasan a través de ellos calientan el refrigerante que circula en el intercambiador de calor.
• Controlador de temperatura para la caldera, lo que le permite ajustar la velocidad de combustión del combustible.

Además de los elementos obligatorios anteriores del dispositivo, también se pueden equipar con equipos que simplifican enormemente su funcionamiento. Por ejemplo, como un regulador de tiro, quemadores de gas, una válvula termostática. Lea más sobre cada uno de ellos - siga leyendo.

En la figura se muestra un diagrama del diseño de una caldera de combustible sólido.

Control de tracción indispensable para ajustar la temperatura dentro de la tubería de suministro y controlar el acceso de aire a la cámara de combustión. El dispositivo se expande cuando se calienta y puede afectar el amortiguador, abriéndose o, por el contrario, cubriéndolo cuando el equipo se está enfriando. Las calderas equipadas con dicho regulador pueden funcionar en modo automático. El dispositivo está montado en la parte frontal del equipo. Cuando la caldera arranca, está regulada para que la temperatura no caiga por debajo de 65 ° C y no suba por encima de 90 ° C.

Los controladores de tracción también se utilizan en calderas de pellets. Lea más sobre esto en nuestro material:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-pelletnogo-kotla-otopleniya.html.

Quemador de gas Funciona con gas natural o licuado y ofrece muchas ventajas:

• La ignición toma solo unos segundos.
• Seguridad de uso.
• Diseño simple para equipos confiables.
• Posibilidad de combinación con diferentes tipos de calderas.
• Operación en espacios cerrados.

Válvula termostática Diseñado para la eliminación de calor de emergencia de la caldera durante el sobrecalentamiento. Para enfriar el dispositivo, se baja el refrigerante caliente del sistema y no se bombea agua fría en su lugar. El circuito de enfriamiento para equipos de acero se instala dentro del dispositivo y para hierro fundido, en el flujo.

El uso de un quemador de gas le permite obtener una ignición casi instantánea y seguridad en el uso del dispositivo. Este quemador se puede instalar en calderas de cualquier tipo.

Tipos de dispositivos basados ​​en el principio de combustión de combustible.

Hay varias variedades de calderas de combustible sólido. Consideremos con más detalle.

Opción n. ° 1: calderas de combustión clásicas

El equipo tiene una gran cámara de combustión en la cual la combustión del combustible ocurre naturalmente. En el diseño, como regla, hay un sensor-controlador para la temperatura del refrigerante, con la función de ajuste mecánico del regulador de aire. Tales calderas tienen un diseño extremadamente simple, lo que hace que su costo sea relativamente pequeño y su operación sea muy fácil. Además, son muy modestos para el tipo y la calidad del combustible y se pueden calentar con carbón, madera, briquetas, etc. Sin embargo, los dispositivos clásicos tienen desventajas:

• Corto tiempo de combustión. Como muestra la práctica, un marcador de combustible puede durar un máximo de ocho horas.
• La complejidad de la automatización de los modos de calefacción.
• Eficiencia más baja que otros tipos de calderas de combustible sólido, lo que conduce a un alto consumo de combustible.
• El proceso de combustión no óptimo conduce a un mayor contenido de cenizas.

De todas estas deficiencias, el problema de la carga frecuente de combustible se presta a la nivelación. Se resuelve parcialmente instalando un tanque de almacenamiento de calor, que acumula calor y alivia las diferencias de temperatura del refrigerante. El tanque es un contenedor de metal con buen aislamiento térmico. Su volumen se calcula en función de la capacidad del sistema de calefacción y la capacidad del equipo. Sin embargo, su presencia es un costo adicional y el riesgo de falla del sistema.

Las calderas tradicionales de combustión clásica son muy poco exigentes para el combustible. Sin embargo, debido a las características de diseño, su eficiencia es menor que la de otros dispositivos, por lo tanto, se caracterizan por un alto contenido de cenizas y un alto consumo de combustible.

Opción # 2 - aparato de combustión larga

Estas calderas carecen de las desventajas descritas anteriormente. Hay dos tipos de dispositivos de este tipo: dispositivos de pirólisis y de combustión lenta. Caldera de pirólisis de combustible sólido La combustión prolongada difiere de la clásica por la presencia de dos cámaras de combustión. El combustible comienza a arder en condiciones de deficiencia de oxígeno. Bajo la influencia de altas temperaturas, comienza a producir gas de madera, la llamada mezcla de monóxido de carbono, propano, metano e hidrógeno. Este proceso se llama pirólisis. Al final de este proceso, el combustible ingresa a la segunda cámara, donde se quema con un exceso de oxígeno. Como resultado, la eficiencia del sistema aumenta al 90%.

El combustible se quema casi sin residuos; las cenizas deben limpiarse una vez cada pocos días. Una carga dura un promedio de 12 horas. El consumo promedio de combustible es bajo. Además, las ventajas de los dispositivos de pirólisis incluyen:

• La capacidad de mantener una temperatura de refrigerante dada.
• Trabaja en varios tipos de combustibles sólidos: carbón, briquetas, leña.
• Amplias oportunidades para la automatización de sistemas de control de combustión.

Las desventajas del sistema incluyen el mayor costo del equipo, la volatilidad y la exigencia al nivel de humedad del combustible.

Las calderas de pirólisis se distinguen por la presencia de dos cámaras de combustión. En el primer caso, se produce pirólisis, es decir, la liberación de gas de madera, y en el segundo, la combustión real del material.

Los dispositivos ardientes se distinguen por la presencia de una camisa de agua integrada en todo el perímetro. El proceso de combustión es como una vela, de arriba abajo. El proceso de descomposición lenta de la parte superior del combustible y un gran volumen de la cámara de combustión, y en algunos casos alcanza los 100 l, permite que el proceso de combustión se prolongue durante mucho tiempo.

El diseño de calderas humeantes es tal que el combustible encendido desde arriba puede arder sin agregar una nueva porción durante mucho tiempo, a veces hasta varios días.

Hay modelos que pueden "resistir" en un marcador de carbón durante cinco días. Para esta ventaja indudable del aparato, puede agregar un costo ligeramente menor que las calderas de pirólisis. Sin embargo, estos dispositivos son muy exigentes con el combustible. Debe ser carbón de la más alta calidad o madera con un contenido de humedad de no más del 20%.Es necesario prestar atención al contenido de alquitrán en el combustible, si es alto, la limpieza frecuente del sistema es inevitable y la automatización falla rápidamente.

En nuestro próximo artículo aprenderá qué tipos de aparatos son, cuáles son sus ventajas y desventajas:https://neo.aquatechn.com/es/otoplenie/alt_otoplenie/brikety-dlya-otopleniya.html.

¿Qué marcas preferir?

Se pueden considerar los fabricantes más famosos de calderas de combustible sólido del tipo clásico de combustión:

• SAS. La empresa tiene más de 30 años de experiencia en la producción de equipos de calefacción. Produce más de nueve modelos de calderas para diversos fines.
• Aton El fabricante produce tres series de dispositivos TTK V, TTK y TRADYCJA. Las dos primeras modificaciones son completamente no volátiles, la última está equipada con control automático y sobrealimentación.
• Galmet Una gran cantidad de variaciones de diferentes potencias, diseñadas para trabajar en carbón, madera, briquetas, así como en modelos combinados.
• SIME La compañía ofrece dos tipos de dispositivos. La gama de la marca Solida incluye seis calderas con variaciones de potencia de 16 a 40 kW. La línea Solida Evolution está representada por cinco dispositivos con un rango de potencia de 23-67 kW.

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Los fabricantes más famosos de calderas de pirólisis incluyen:

• ATMOS. Los modelos se producen para trabajar en carbón, madera o carbón, pellets, combinados, con la posibilidad de instalar un quemador de gas.
• VERNER La compañía produce equipos de la marca VERNER V, dispositivos de pirólisis clásicos diseñados para operar con biomasa. En términos de potencia, hay dos modificaciones VERNER V45 y VERNER V25.

Los fabricantes más populares de dispositivos de tipo "latente":

• Stopuva Los modelos se producen con una capacidad de 10 a 40 kW, trabajando en madera o carbón y madera.
• Vela Se producen diversas variaciones de potencia, utilizando leña, astillas de madera, turba y briquetas como combustible.

Las calderas de combustible sólido son dispositivos confiables y prácticos. Permiten utilizar casi cualquier tipo de combustible, lo cual es muy conveniente. La principal desventaja de los dispositivos de combustión clásicos son las diferencias de temperatura del refrigerante. Sin embargo, está ausente en modificaciones de quemaduras prolongadas. Este equipo se puede automatizar por completo, lo que hace posible utilizar el dispositivo con la máxima comodidad.