Dispositivo caldaia a combustibile solido

La creazione di un microclima caldo e accogliente di una casa di campagna nella stagione fredda è resa possibile dalla disponibilità di apparecchiature di riscaldamento ben selezionate. L'uso di caldaie a combustibile solido, ogni anno, sta diventando sempre più popolare. Ciò è dovuto all'aumento dei prezzi delle risorse con cui funzionano i sistemi di riscaldamento. La disponibilità di carbone e legna da ardere elimina le fonti di energia più costose, come elettricità, gas e combustibili liquidi.

Come è una caldaia a combustibile solido

Il corpo delle unità per la combustione di legna e carbone è realizzato in acciaio. Ha una forma rettangolare e le dimensioni dipendono dalla potenza termica. Come qualsiasi attrezzatura da forno, dall'interno dello scheletro dal basso verso l'alto ci sono: una bacinella di cenere, una camera di combustione, una camicia d'acqua e nella parte superiore c'è un tubo per esaurire i prodotti della combustione.

Le ceneri vengono pulite attraverso lo sportello inferiore dell'unità, inoltre regola la trazione e, di conseguenza, la potenza termica della caldaia. La griglia è separata dalla bacinella dalla griglia, che è in ghisa. Grazie all'uso di questo materiale, la vita della griglia aumenta. La camera di combustione è dotata di una porta separata attraverso la quale viene caricata la legna da ardere nell'unità.

L'uso di materiali diversi nella fabbricazione di giacche ad acqua divide le apparecchiature a combustibile solido in modelli:

• con uno scambiatore di calore in ghisa;
• con una camicia d'acciaio.

La complessità della progettazione degli scambiatori di calore dipende dalle funzioni assegnate alla caldaia, dalla potenza e dallo scopo. Le unità che hanno un gran numero di movimenti multidirezionali dei prodotti della combustione nella cavità interna delle camicie sono dotate di speciali ammortizzatori. L'apertura o la chiusura di queste porte regola il flusso d'aria delle masse calde durante la combustione del combustibile.

Alcuni produttori di apparecchiature di riscaldamento installano bruciatori in ghisa sul piano superiore del corpo, che usano nella vita quotidiana per cucinare. Tali unità sono chiamate caldaie per stufe.

Il tubo di uscita del camino è dotato di un cancello speciale, con il quale regola il flusso di correnti d'aria calda durante la combustione, diretto nel canale del gas di scarico.

AIUTO! Esistono modelli progettati per bagni termici. La superficie superiore di tali stufe da bagno è progettata per accogliere pietre che riscaldano l'aria e lo scambiatore di calore riscalda l'acqua corrente per l'uso.

Come funziona una caldaia a combustibile solido?

Il principio di funzionamento delle caldaie a legna è che, dopo aver caricato il combustibile nella camera, viene acceso e il forno viene chiuso. Per la combustione, l'aria fuoriesce attraverso la griglia. Sotto l'influenza della trazione naturale, i flussi di gas di scarico caldi passano dal basso verso l'alto, lungo le cavità della camicia d'acqua. A causa dell'alta temperatura dei prodotti della combustione, lo scambiatore di calore viene riscaldato e il fumo viene rimosso attraverso il tubo di uscita nel camino.

L'uso di ammortizzatori, che sono dotati dell'unità, consente di regolare il processo di combustione. Quando si accende la caldaia, tutte le porte si aprono, fornendo così l'accesso e la rimozione di una grande quantità di aria necessaria per il funzionamento della caldaia. Quando la legna da ardere o il carbone si infiammano, coprono dapprima la vaschetta della cenere e, dopo la stabilizzazione della combustione, lo scambiatore di calore, fornendo il movimento richiesto delle masse di aria calda attraverso la cavità interna dell'apparecchiatura. Il cancello sul tubo del camino è coperto solo quando la bacinella chiusa non riesce a trattenere l'aumento di temperatura.

ATTENZIONE! I produttori di gruppi di combustibili solidi non forniscono sempre un ugello per il fumo di scarico con un cancello! In questo caso, la serranda è installata nel camino.

Per mantenere una temperatura di combustione costante, vengono utilizzati i regolatori di temperatura che, a seconda delle variazioni dei parametri del liquido di raffreddamento, controllano la serranda inferiore della caldaia. Installare il regolatore nella parte superiore della camicia d'acqua. A causa della connessione rigida, con l'aiuto di una leva e una catena, la posizione del cancello cambia quando si gira la testina termica, che reagisce alle fluttuazioni della temperatura del liquido di raffreddamento.

La progettazione della maggior parte delle unità a combustibile solido prevede il caricamento manuale con legna o carbone. I produttori di attrezzature moderne offrono ai consumatori modelli con rifornimento automatico di carburante. Questa tecnica è popolare quando si utilizzano bricchette granulari appositamente realizzate per bruciare nella preparazione del liquido di raffreddamento.

Tipi di caldaie secondo il principio di funzionamento

La combustione di legna o carbone in una camera di combustione può avvenire con vari metodi. L'uso dell'uno o dell'altro metodo divide le apparecchiature a combustibile solido in diverse categorie.

Classico

Il nome stesso parla di un metodo di combustione del combustibile che è familiare alle apparecchiature della fornace. Il forno viene caricato con legna da ardere, acceso, la porta viene chiusa e l'alimentazione dell'aria viene regolata soffiando manualmente o con un regolatore di temperatura. L'aria calda in aumento riscalda la camicia d'acqua della caldaia ed esce attraverso il camino. La potenza dell'unità classica è regolata dal lembo di cenere. Ma anche, con il cancello completamente chiuso, il processo di combustione continuerà, solo con meno intensità.

Questo metodo è popolare nella produzione di caldaie domestiche di piccola capacità. A causa della semplicità del design, gli artigiani che producono autonomamente un'unità di riscaldamento ricorrono spesso a questa tecnica. Le superfici lisce delle cavità interne facilitano la manutenzione e la pulizia della superficie interna di ceneri e depositi di carbonio.

Lunga combustione

Lo svantaggio principale dell'utilizzo di una caldaia a combustibile solido è la necessità di frequenti posa di legna da ardere nel forno. Per aumentare l'intervallo di tempo tra i download, sono state sviluppate varie tecnologie. Uno di questi metodi è chiamato long burning.

Una caratteristica di questo metodo è la combustione graduale strato per strato di una grande quantità di combustibile immagazzinato. Il rallentamento del processo di combustione si ottiene modificando le direzioni del flusso di masse d'aria calda nella parte interna dello scambiatore di calore. A seconda del numero di flussi in arrivo, gli aggregati di lunga combustione sono:

• bidirezionale;
• tre vie;
• multipass.

Gli scambiatori di calore con un gran numero di corse sono utilizzati in caldaie industriali ad alta potenza da 100 kW. Le attrezzature domestiche di lunga durata sono realizzate con una camicia d'acqua a due o tre vie.

Gli aggregati di combustibili solidi di tipo miniera sono ampiamente utilizzati nella vita di tutti i giorni. La caratteristica di progettazione è che il ventilatore si trova nella parte superiore e il camino ha origine nella parte inferiore. Tali caldaie hanno una corsa dello scambiatore di calore dall'alto verso il basso. La combustione avviene in una direzione insolita per le leggi della fisica, a causa della direzione opposta della spinta. Un grande svantaggio di tali apparecchiature è la costante necessità di pulire il camino situato nella parte inferiore dell'alloggiamento. A causa dell'insolito orientamento del processo di lavorazione, la combustione della legna da ardere è molto lenta.

Oltre alle caldaie a combustione lunga che utilizzano la trazione naturale in modalità lenta per aumentare gli intervalli di tempo tra i carichi di carburante, ci sono unità con regolazione forzata del flusso d'aria mediante ventole. La complessità della selezione delle apparecchiature, e successivamente il controllo del movimento delle correnti d'aria calda, rende le caldaie con movimento forzato dei gas di scarico non molto popolari.

Pirolisi

Un tipo di combustione a lungo termine è la separazione del processo di trasferimento del calore nella combustione di combustibile solido e il post-combustione del gas di pirolisi. La fornace di tali caldaie è divisa in due camere: nella prima, la legna da ardere brucia lentamente quando c'è una mancanza di ossigeno, a causa di questo gas secondario (idrocarburo, azoto, monossido di carbonio ...) che viene rilasciato, che brucia nella seconda parte della camera del forno.

Per rallentare la combustione in unità di pirolisi, viene spesso utilizzata la spinta inversa, simile a quella creata in un'unità di tipo ad albero. Oppure usano speciali aspiratori di fumo che regolano il movimento dei prodotti della combustione all'interno dello scambiatore di calore. La seconda camera del forno è alimentata con aria per bruciare gas secondario. La cavità interna di tale apparecchiatura ha un'elevata resistenza aerodinamica, che consente al combustibile di non divampare nella prima camera. Il processo di lavorazione nel secondo compartimento brucia tutti i gas nocivi, la cui formazione è caratteristica della combustione convenzionale.

IMPORTANTE! Il funzionamento delle caldaie a pirolisi non consente l'uso di combustibile con umidità superiore al 30%! L'umidità in eccesso interferirà con il processo di emissione del gas secondario!

Il doppio processo di combustione aumenta l'efficienza dell'unità a combustibile solido. L'uso di meno legna o carbone rispetto alle caldaie convenzionali fa pensare al consumatore la possibilità di utilizzare tale tecnologia per riscaldare la propria casa.

Sul pellet

Le costose attrezzature a combustione lunga utilizzano combustibile granulare come risorsa. La complessità del design è dovuta alla presenza della tramoggia di carico e al meccanismo di alimentazione del pellet nel forno. Il tempo (fino a 7 giorni) del funzionamento autonomo dell'unità dipende dalle dimensioni della capacità di carico, ha la forma di un cono troncato verso il basso, dove si trova un foro per il collegamento con una vite o un altro tipo di meccanismo, che invia bricchette al forno in lotti, secondo necessità.

Il funzionamento di tutti i componenti e meccanismi di tale aggregato è controllato dall'automazione. I modelli moderni sono persino dotati di un meccanismo per la pulizia della cenere dalla cenere. L'unica cosa che il consumatore deve fare è caricare la tramoggia e le palline leggere. Disegni simili vengono utilizzati quando si utilizzano trucioli di legno, bricchette di carbone e altri tipi di combustibile sfuso.

IMPORTANTE! Il serbatoio di caricamento e il meccanismo di alimentazione progettati per un tipo di carburante non possono essere utilizzati per il riscaldamento da altre materie prime non fornite dal produttore dell'apparecchiatura! Tale violazione disabiliterà la caldaia!

L'uso di vari metodi di combustione e caricamento priva le caldaie a combustibile solido della necessità di un carico frequente, aumentando significativamente i costi. Una vasta selezione di apparecchiature di riscaldamento consente al consumatore di valutare correttamente le proprie esigenze e fare una scelta competente.