La calefacción autónoma es muy popular entre los propietarios de casas particulares.
Hay varios tipos de equipos de calefacción, uno de los más populares es una caldera de calefacción de combustible sólido.
Los tipos de calderas de combustible sólido, la automatización de su trabajo y los criterios de selección se discutirán en el artículo.
Las calderas de combustible sólido son:
- Calderas tradicionales de combustibles sólidos.
- Cobre combustible sólido de larga combustión.
- Calderas de combustión superior.
- Calderas de combustible sólido con calentadores eléctricos.
Las unidades de combustible sólido funcionan en instalaciones industriales o en casas particulares donde no hay una fuente principal de agua caliente y calor. Son bastante eficientes y cómodos de usar, y también pueden servir como fuente adicional de calor.
Las calderas de combustible sólido tradicionales tienen un principio de funcionamiento muy simple: el combustible (carbón, leña y otros tipos) se coloca en la parrilla ubicada en el horno de la unidad, seguido de la ignición. El calor liberado es absorbido por un intercambiador de calor, que está conectado al sistema de calefacción. El agua destilada ordinaria (condensado) se puede utilizar como portador de calor.
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Lea sobre la elección del material para la calefacción por suelo radiante y su tecnología de instalación en el artículo:
Ventajas de las calderas de combustible sólido tradicionales:
- Construcción sencilla.
- Independencia energética total.
- Baratura.
- Capacidad para quemar cualquier combustible.
Desventajas de las calderas de combustible sólido tradicionales:
- Falta de automatización y protección. La temperatura del portador de calor es regulada manualmente por el amortiguador de aire.
- Se requiere un monitoreo constante de la operación de la unidad y la carga de combustible.
- Bajo coeficiente de rendimiento (COP).
Las calderas de combustible sólido para combustión prolongada son unidades tradicionales de combustible sólido, solo en ellas el principio de combustión de combustible tiene algunas diferencias:
- El combustible se coloca en capas y la combustión comienza desde la capa superior.
- A medida que se quema el combustible, la zona de combustión se mueve de arriba hacia abajo.
- El aire se suministra directamente a la fuente de la llama, sin afectar las capas inferiores del combustible.
Las calderas de combustión superior tienen una forma alargada y una cámara de combustión alta. Esta forma le permite colocar el combustible en muchas capas. El principio de funcionamiento de las calderas de combustión superior se puede comparar con la combustión de un fósforo. Si un fósforo encendido se dirige hacia abajo, se quemará en 10 segundos, y al sostenerlo con la llama hacia arriba, el tiempo para la combustión completa aumenta 4 veces.
Hay unidades con calefacción eléctrica adicional. Se utiliza para limpiar o cargar la caldera. Este es un tipo de calefacción de emergencia.
Por ejemplo, una caldera doméstica de combustible sólido Warmos-TT (Evan), que quema madera y carbón, está equipada con un sistema de control de temperatura automático y un calentador eléctrico adicional de 2 kW. Modelos similares: EKO-EL (Wirbel), Smoke y Mix (Zota).
Calderas modernas de calefacción de combustible sólido
Las calderas de combustible sólido tradicionales son del siglo pasado y el uso de modelos más antiguos se ha vuelto ineficiente.
Con el desarrollo de tecnologías innovadoras, las calderas modernas de combustible sólido crean una seria competencia para las últimas calderas de gas automatizadas. ¿Qué ha cambiado en las unidades tradicionales? Aumento de la eficiencia de las calderas de combustibles sólidos.
Las unidades tradicionales de combustible sólido no difieren en la eficiencia de la combustión del combustible, se han desarrollado nuevas tecnologías para solucionar este problema:
- Una caldera de pirólisis es una unidad que quema gas de pirólisis obtenido durante el tratamiento térmico de combustibles sólidos. Tales unidades tienen altas tasas de eficiencia (hasta 92%).
- Una caldera de pellets es una unidad que quema gránulos especiales (pellets). La eficiencia de tales unidades alcanza el 95%.
- Las modernas calderas de combustión prolongada de combustible sólido están equipadas con ventiladores adicionales y un sistema de precalentamiento del aire primario, al que también se le mezcla aire secundario (recombustión de gases volátiles del combustible ya quemado). Esto proporciona una combustión más completa del combustible y también reduce la pérdida de calor. Se instalan compuertas de humo para controlar el suministro de aire secundario. Debido a esto, la eficiencia de las calderas de combustibles sólidos aumenta significativamente y varía entre 70 y 90%.
Automatización del funcionamiento de una caldera automática de carbón de combustión prolongada.
Las unidades de combustible sólido tradicionales son un inconveniente porque requieren un control constante, una carga frecuente de combustible y un ajuste manual de la temperatura del refrigerante.
Ahora todos estos procesos están total o parcialmente automatizados.
Para aumentar la duración de la quema, el combustible comenzó a quemarse en capas de arriba a abajo, y no al revés. El carbón se puede cargar una vez cada siete días. Con el desarrollo de la tecnología, el tamaño de la cámara de combustión también ha aumentado.
Para combustible granulado, se desarrolló un sistema de carga automática, pero en este caso es necesario equipar un búnker especial e instalar un transportador automático en él.
Control automático de temperatura
El control automático de la temperatura se lleva a cabo mediante un amortiguador de aire especial. Abriéndolo aumenta la intensidad de la combustión, y cerrando la compuerta la reduce.
Los sensores de temperatura están instalados en la línea de suministro de refrigerante y el control automático de la temperatura se realiza con la ayuda de un relé térmico. Para reducir el rango de desviación de la temperatura establecida, se instala un sensor de temperatura ambiente.
Las calderas de pirólisis (generación de gas) se pueden automatizar de manera idéntica a las unidades de gas. Esto se debe al hecho de que se puede ajustar la intensidad de la liberación de gas de pirólisis.
Protección de calderas de combustibles sólidos
El sistema de protección automática garantizará el funcionamiento seguro e ininterrumpido de la unidad de combustible sólido:
- La instalación del sistema de calefacción debe realizarse de tal manera que exista la posibilidad de circulación natural del refrigerante.
- Las calderas modernas de combustible sólido son volátiles. Para su funcionamiento ininterrumpido, es necesario instalar fuentes de energía de respaldo (baterías).
- En caso de violación de la circulación del refrigerante, comenzará a sobrecalentarse a temperaturas críticas. Este proceso irá acompañado de un aumento de la presión en el sistema de calefacción. Para evitar tales situaciones, se proporciona un circuito de refrigeración.
Elección de carbón
Los principales tipos de combustibles sólidos son el carbón duro, pardo, coquizable y las antracitas. Sin embargo, la calidad del carbón puede ser determinada por sus características:
- El contenido calórico es la cantidad de calor que se libera cuando se quema el combustible. La unidad de kilocaloría (Kcal). Carbón pardo - 4500 Kcal/kg, carbón coquizable - 8700 Kcal/kg, antracitas - 8600 Kcal/kg.
- El contenido de cenizas del combustible es el contenido de sustancias no combustibles. Expresado como porcentaje: carbón de alta calidad - 25% de contenido de cenizas, bajo - 40% o más.
- La humedad del combustible es el contenido de humedad del carbón. Distinguir entre humedad superficial e interna. Cuanto mayor sea la humedad interna, menos calor se desprenderá durante su combustión. La humedad interna se determina utilizando dispositivos especiales, y la humedad externa se puede determinar "a simple vista".
- Marcado de combustible: A - antracita, D - llama larga (se inflama fácilmente), SS - carbón débilmente apelmazado y T - carbón pobre son representantes de los tipos de carbón no más eficientes.
- Fracción de carbón (ver tabla).
| Nombre | Calificación | Tamaños de fracción |
| losa | PAG | 100 mm o más |
| Grande (puño) | Para | 50mm-100mm |
| Tuerca | O | 26mm-50mm |
| Pequeña | METRO | 13 mm-25 mm |
| semilla | Con | 6 mm-13 mm |
| Shtyb | W | hasta 6mm |
| Privado | R | sin estándar |
Criterios para elegir una caldera de combustible sólido
Los criterios principales para elegir una caldera de carbón de larga duración para el hogar:
- Dependencia energética.
- Disponibilidad de combustible.
- Dimensiones y peso.
- Disponibilidad y funciones del sistema de automatización.
- Poder suficiente.
- La presencia de un calentador eléctrico adicional.
- Precio.
Si no hay acceso al suministro central de gas, entonces una caldera de carbón con suministro automático de combustible puede ser una buena alternativa y reemplazar completamente a la contraparte de gas.
El precio de las calderas automáticas de carbón de larga duración depende en parte del tipo de cambio, ya que se importan muchos bienes.
Calderas de carbón con suministro automático de combustible
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La caldera de carbón automática tiene muchas ventajas, a saber:
- suministro dosificado de carbón;
- tiempo de combustión prolongado después de una carga;
- apagado automático del dispositivo en caso de sobrecalentamiento;
- Tecnologías bien pensadas que mejoran la tracción y la conductividad térmica.
También vale la pena señalar que las calderas de esta categoría no requieren un servicio especial. Según los expertos, una inspección y limpieza anual programada es suficiente para mantener el equipo en buenas condiciones.
Calderas automáticas de carbón
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Una caldera de carbón consta estructuralmente de dos partes: un horno y un intercambiador de calor. Los intercambiadores de calor de hierro se consideran uno de los más efectivos. La complejidad del diseño de la caldera depende del modelo. Especialmente popular entre los consumidores es una caldera automática de carbón con una función simplificada de suministro de combustible.
Beneficios de las calderas de carbón
Al elegir una caldera de carbón de larga duración, debe dar preferencia a los modelos automáticos. Estas calderas están equipadas con una función de suministro automático de combustible y son muy cómodas de usar.
Entre otras ventajas de las calderas de carbón, cabe destacar:
- Capacidad para calentar grandes áreas.
- Consumo moderado de combustible
- Alta disipación de calor
Otra ventaja de los modelos de carbón es la elección alternativa de combustible. Además del carbón, la mayoría de los modelos pueden trabajar con madera y turba. Después de una carga de combustible, la caldera no se enfría durante mucho tiempo y calienta la habitación de manera efectiva. Al elegir una caldera de carbón, es importante tener en cuenta el área de la habitación calentada, bajo la cual se selecciona una potencia adecuada.
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Caldera de carbón para calentar una casa privada: tradicional, de larga duración, pirólisis.
5 (100%) votos: 2Una caldera de carbón para calentar una casa privada es una excelente alternativa a las calderas de gas. A menudo se instala en regiones donde no hay gas principal. El carbón es un combustible común y, por lo tanto, asequible. Es fácil de comprar, y el precio no será muy alto. Las estufas y calderas de carbón modernas presentan varias innovaciones técnicas importantes para mejorar su eficiencia y economía.
Calderas de carbón tipo pirólisis
Tipos por método de combustión
Una caldera de carbón se puede clasificar de diferentes maneras, según el método de quema de combustible, se distinguen:
- unidades tradicionales (la combustión se produce de abajo hacia arriba);
- calderas de carbón de larga duración;
- pirólisis.
Además, las calderas de carbón automáticas y semiautomáticas son populares, también se discutirán a continuación. Considere cada tipo de equipo por separado.
Combustión directa - de abajo hacia arriba
El principio de ignición aquí es este: el combustible se vierte en la cámara de combustión. El aire necesario para la combustión entra a través de la rejilla desde abajo y la combustión se produce desde el fondo de la pila de combustible, extendiéndose hacia arriba. Estas son calderas clásicas, conocidas por todos durante mucho tiempo.
Actualmente, se caracterizan por un largo intervalo de llenado de combustible debido a la creación de cámaras de combustión, camisas de agua, canales de suministro de aire al horno especialmente diseñados, así como muchas innovaciones y funciones. Al mismo tiempo, este tipo de equipos de calderas sigue siendo el más económico debido a su diseño simple y, a menudo, a la imposibilidad de control automático.
Caldera de carbón de larga duración
Aquí, la combustión del combustible ocurre a la inversa: de arriba hacia abajo. También se ha cambiado el orden de encendido de la unidad: primero se vierte carbón y luego se quema en la capa superior de la pila. Luego, para el proceso de oxidación, a través de un sistema especial de suministro de aire, no se suministra desde abajo, sino desde arriba, directamente a la zona de combustión. En el caso de tal combustión, la carga de combustible se necesita con mucha menos frecuencia.
Caldera de carbón de larga duración Unilux
Lo único que debe tenerse en cuenta es la meticulosidad de las calderas de combustible sólido para quemar carbón a largo plazo según la calidad y el contenido de humedad del combustible. Si el carbón es bajo en calorías, entonces, no importa cuánto quieras, no podrás exprimir mucho calor. Cuando se usa combustible húmedo, la caldera se pondrá en modo de combustión lenta durante mucho tiempo y prácticamente no emitirá calor, ya que toda la energía se gastará en evaporar el agua. En este momento, se forma mucho hollín, el nivel de producción de calor disminuye, la caldera y las salidas de humo se obstruyen.
La situación se ve agravada por la acumulación de condensado. Debido al hecho de que la unidad de calefacción no se calienta, la humedad se evapora y se convierte en condensado, se mezcla con el hollín, regresa a la cámara de combustión y la chimenea, a menudo saliendo de la caldera y formando un charco. Con todo, puedes sentir un olor desagradable. Por lo tanto, si usa carbón húmedo, tenga en cuenta que las posibilidades de lograr un calentamiento de alta calidad se reducen a cero y corre el riesgo de dañar simplemente la estructura.
Las calderas de carbón de larga duración para casas privadas son muy exigentes con el combustible, ¡la humedad del combustible no debe exceder el 15%!
Hay reglas para la sinterización: solo deben usarse grados de sinterización débil; sin embargo, las instrucciones para todos los dispositivos contienen recomendaciones de calidad que deben tenerse en cuenta. Otra diferencia entre una caldera de carbón es que no se puede “rellenar”. Solo después de quemar una porción, puede colocar otra porción para no interrumpir todo el proceso. Por lo tanto, se trata de unidades con un principio de funcionamiento cíclico.
Aunque este tipo de calderas son bastante caprichosas, pueden ser una excelente solución debido a su independencia energética, eficiencia con la calidad del combustible, fiabilidad y poco mantenimiento.
La pirólisis es una forma eficiente de quemar combustible
Una caldera de pirólisis de carbón requiere colocar combustible solo una vez cada 20-30 horas, ciertos modelos generalmente se calientan hasta 4-6 días. Sin embargo, el proceso de quemado aquí es mucho más complicado.
Todos los dispositivos se controlan automáticamente, requieren suministro de aire forzado al postquemador. Esto significa que el funcionamiento del sistema depende de la red eléctrica.
La diferencia entre la unidad de pirólisis y el diseño: hay dos cámaras de combustión.
El combustible se pone en el primer horno, el carbón se descompone en coque y gases. El segundo contiene gases calientes, aquí tiene lugar la poscombustión.
El principio de funcionamiento de tales dispositivos es el siguiente: después de encender el carbón, la automatización reduce el suministro de aire, mientras que el combustible no se quema, sino que arde sin llama. En este modo, se libera una gran cantidad de gases, que también son susceptibles de combustión. Circulan a otra cámara, donde también se mezclan con aire y se queman. Como resultado, el combustible se procesa casi por completo. Esto puede explicar el efecto económico y de combustión prolongada (para obtener la misma cantidad de energía térmica, se requiere menos combustible de carbón).
Es posible destacar la desventaja de una caldera de carbón automática de pirólisis: un precio alto. Pero vale la pena decir que el costo se amortiza con bastante rapidez debido al consumo económico de combustible. Los requisitos para el carbón y la leña en estas unidades son los mismos que para los dispositivos con un principio de combustión superior.
Caldera con alimentación automática de carbón
La caldera automática de carbón se diferencia de la tradicional en que contiene dispositivos adicionales. Los dispositivos automáticos no requieren la presencia constante del propietario cerca, aumentan el rendimiento del sistema y minimizan el consumo de combustible y la cantidad de cenizas remanentes.
Funciones de automatización:
- Controla el suministro de carbón a la cámara de combustión. El diseño implica una tolva de llenado con un sinfín (o tambor) para el suministro automático de combustible. Por todo eso, el usuario necesita reponer el suministro de combustible en el búnker solo una vez cada pocos días (de tres a diez).
- Supervisa el suministro de aire a la zona de combustión. El suministro óptimo y el calentamiento inicial del aire también contribuyen a la combustión uniforme del carbón y la eficiencia del equipo. La caldera de carbón con suministro automático de combustible tiene eficiencia 90% (esto es más en comparación con otros tipos de estructuras: una caldera convencional - 70%).
- Vuelca automáticamente la ceniza con rejillas móviles.
El modo automático del dispositivo se ajusta mediante los parámetros que establece el propietario. De acuerdo con los valores de temperatura para calentar el agua y calentar el interior, la automatización activa la combustión o mantiene un modo de combustión lenta hasta por cinco días. Gracias a la combustión continua, es potente para encender una vez por temporada de calefacción.
El principio del suministro automático de combustible a una caldera de combustible sólido.
El principio de funcionamiento de la automatización no es complicado. Dependiendo del grado dentro del equipo de la caldera, capacidad de líquido, fuerza de presión, se envían comandos al sensor de suministro de aire. Si la velocidad del aire aumenta o el suministro disminuye, la combustión aumenta o disminuye en consecuencia. También ajusta la temperatura de calentamiento del agua dentro del intercambiador de calor.
Para el funcionamiento de una caldera automática de carbón, se requiere electricidad, por lo tanto, tales unidades se clasifican como volátiles. Necesitan la presencia de una red (batería, enchufe).
El equipo de carbón es 20-40% más caro que las unidades de leña. Pero la automatización incorporada hace posible reducir los costos de calefacción. Según las opiniones de los usuarios, el ahorro de combustible a veces puede llegar al 50%. Por lo tanto, se puede argumentar que la calefacción de carbón es una de las más rentables para edificios residenciales privados, talleres, talleres ...
Tipos por material de fabricación
Además de diferentes métodos de combustión, las calderas pueden variar en material, es decir, pueden estar hechas de hierro fundido o acero. Las dos opciones tienen sus propias ventajas y desventajas, que deben tenerse en cuenta al elegir el dispositivo adecuado. Hagamos una breve descripción:
- el acero (se toma una caldera especial para la fabricación) se quema más rápido, es menos resistente a los procesos corrosivos, pero no causa problemas durante las reparaciones;
- el hierro fundido es resistente a la corrosión y cuenta con una larga vida útil. Sin embargo, puede estallar por una diferencia de temperatura o un impacto. Además, las grietas no se pueden soldar, será necesaria una sustitución completa de la parte dañada.
Hay un matiz más: para la instalación de equipos de hierro fundido, necesitará una base separada (si su peso con el refrigerante en el circuito, el combustible y la chimenea supera los 700 kg). Muchos lo consideran una excelente opción para un aparato fabricado con estos dos materiales: una cámara de combustión de hierro fundido y un cuerpo de acero.
¿Con qué se alimentan todos los tipos de calderas de carbón?
El combustible para este tipo de equipos también tiene sus propias diferencias. Los propietarios deben encargarse de la selección, entrega y almacenamiento adecuado de la cantidad correcta de combustible con anticipación. El combustible de carbón hoy en día se puede comprar a muchas empresas, pero no todo el mundo es consciente de la diferencia entre un tipo de carbón y otro. El mercado actualmente ofrece las siguientes opciones de combustible:
- Carbón de llama larga. Puedes adivinar que este tipo de combustible se quema muy rápido y libera mucho calor. A menudo se instala para calentar casas fuera de la ciudad, así como casas de verano.
- Gas: este es el nombre del carbón debido al hecho de que cuando se quema libera una gran cantidad de gas, que puede quemarse en dispositivos de pirólisis. Esta es una excelente opción para las calderas a gas, ya que al quemarse se desprende mucho calor.
- La antracita es un tipo de carbón con un largo tiempo de combustión. Esta es una excelente solución para las calderas modernas, porque la antracita emite mucha energía térmica y se quema lentamente, sin emitir gases de pirólisis.
Asegúrese de cuidar el almacenamiento adecuado del carbón. Debe protegerse de la lluvia y no almacenarse en condiciones de alta humedad.
Es aconsejable proteger el combustible del viento húmedo y frío, sería bueno encontrar una habitación espaciosa y seca para el almacenamiento. Esta es una de las desventajas de todas las unidades de combustible sólido: es necesario buscar de antemano dónde almacenar el carbón para que conserve todas sus propiedades útiles.
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