Les calderes generadores de gas són un tipus de combustible sòlid, normalment dispositius d’aigua calenta. L’essència del seu treball és que el combustible i les substàncies volàtils que hi contenen es cremen per separat. Dit d’una altra manera, es produeix piròlisi de combustible sòlid, per tant, les calderes també s’anomenen calderes de piròlisi. Aquest equip de calefacció és especialment eficaç quan es treballa amb fusta, briquetes de fusta, trepant i algunes fraccions de carbó.
Utilitzeu calderes de gas per escalfar la vostra llar
Llegeix més: caldera de piròlisi de llarga durada.
Com i amb què escalfar la caldera
A partir de qualsevol combustible sòlid, el monòxid de carboni s’allibera en una certa quantitat durant la combustió. Sobretot s’obté molt quan es crema llenya.
Per això és més prudent posar llenya en una caldera generadora de gas, dissenyada per crear una temperatura confortable a la casa, i no cap altre combustible.
Per tal que el local es pugui escalfar bé, cal utilitzar la caldera de gas correctament:
- obriu l’amortidor d’aire i engegueu un foc amb una estella;
- configureu el mode de cremada llarga regular, en el qual es mantindrà el foc a la caldera fins que la temperatura del forn pugi al nivell desitjat;
- canvieu l'amortidor a un mode de subministrament d'aire en una quantitat limitada.
En les modernes calderes de generació de gas de llenya, no cal fer totes les accions anteriors, ja que el seu treball està totalment automatitzat.
El combustible s’encén mitjançant un encès elèctric, una unitat automàtica controla el subministrament d’oxigen a la cambra de combustió i l’eliminació dels gasos resultants de la combustió de la fusta.
Les calderes de gas de llenya s’han de carregar amb un determinat tipus de combustible. El més adequat per a això són el faig, el roure i l’acàcia.
Fotos i diagrames:
El carbó s’ha d’abandonar del tot, ja que afecta negativament el rendiment dels equips de calefacció.
És més prudent utilitzar només combustible d'alta qualitat per escalfar una casa, ja que es produeix més calor durant la seva llarga crema.
Pel que fa al contingut d’humitat de la llenya, els equips generadors de gas no funcionaran amb combustible cru franc.
És a dir, la llenya cremarà com en una estufa convencional i la caldera no funcionarà en mode de generació de gas.
El propi disseny de la caldera afecta la quantitat de fusta amb què es pot introduir contingut d'humitat als equips generadors de gas.
Si té una càrrega lateral, es permet carregar només llenya amb un contingut d'humitat no superior al 20%. Aquests equips són molt exigents quant a la qualitat de la fusta.
Les calderes de gas de llenya amb càrrega superior cremen combustible gradualment. Per fer-ho, es col·loca en una llar de foc vertical.
Quan la capa inferior de llenya es cremi, cauran i s’assequen amb l’aire càlid. Les calderes, on es carrega combustible des de la part superior, es transfereixen al mode de generació de gas, fins i tot si el contingut d’humitat de la fusta és d’uns 45 graus.
Principi de funcionament
L’esquema d’una caldera generadora de gas de llenya té una cambra preliminar de gasificació a la seva estructura. També té una cambra de combustió, necessària per transformar la llenya en calor. El principi de funcionament d'aquesta cambra té com a objectiu desplaçar els gasos generats a través dels brocs. Una caldera casolana té una durada mínima de 25 hores.
El generador de gas consta de dues cambres, la primera crema combustible. A causa de la poca quantitat d'oxigen, les substàncies es divideixen en una part volàtil, formant gas de fusta. A continuació, la fusta es deixa cremar a la segona cambra.En altres paraules, el principi de funcionament del disseny del dispositiu permet assolir la màxima producció de calor.
El principi de funcionament d’una caldera de gas es basa en un tiratge forçat. Especialment per a això, s’instal·la un aspirador de fum o un ventilador a les calderes. Després que el combustible assoleixi les temperatures de combustió més altes, la fusta es converteix en una part sòlida i volàtil. Les calderes realitzen el procés de combustió no només a temperatures màximes, sinó també si no hi ha prou aire.
El principi de funcionament del dispositiu és tal que, tan bon punt els gasos resultants es mouen per la boquilla, es barregen amb oxigen secundari i la temperatura de combustió arriba als 1200 graus. Immediatament després que els gasos alliberin calor a través de l'intercanviador de calor, s'eliminen de la cambra cap a l'exterior, passant per la xemeneia.
Connectar i engegar un generador de gas de llenya
En instal·lar un generador de gas en un cotxe, serà més difícil arrencar el cotxe; és millor fer-ho amb gasolina
Cal tenir en compte les peculiaritats d’utilitzar un generador de gas de llenya a l’hora de connectar-lo a un cotxe. Els experts no aconsellen abandonar completament la gasolina, perquè arrencar el motor amb fusta és problemàtic. Es recomana arrencar el motor subministrant gasolina i, tot seguit, canviar a gas. El canvi a diferents tipus de combustible es pot organitzar mitjançant un mesclador fabricat segons l’esquema de I.S. Mezin.
També hi ha altres restriccions:
- La mida de la llenya no supera els 6 cm.
- Només s’utilitza la fusta seca com a combustible, perquè es gasta calor addicional en l’evaporació de l’aigua i en aquest cas es formen menys gasos de piròlisi.
- Un motor generador de gas de llenya perd el 50% de la seva potència en comparació amb un motor de gasolina.
- L'encesa es realitza amb el ventilador engegat, 20 minuts abans de la sortida.
Funcionant amb combustible casolà, el motor es desgasta més ràpidament.
Principi de funcionament
La caldera del generador de gas utilitza el principi de "piròlisi" en el seu treball. Aquest equipament té dues cambres de combustió i el combustible que s’introdueix passa per diverses etapes de combustió:
- S'asseca en una cambra especial.
- A la primera cambra de combustió, el combustible crema lentament a una temperatura de 200-850 graus centígrads sense piròlisi d’oxigen. En el procés de piròlisi, una gran quantitat de gas "fusta" s'allibera del combustible, que després entra a la segona cambra, on es crema amb èxit mitjançant un cremador i una gran quantitat d'aire bufant.
- En aquest cas, el circuit de calefacció de refrigerant i aigua (en calderes de doble circuit) està dissenyat i muntat de manera que prengui energia calorífica de les dues cambres de combustió.
La caldera del generador de gas pot funcionar no només en arbres, sinó també en residus de fusta, així com en briquetes i granulats ecològics.
Les calderes de combustible sòlid que generen gasos de piròlisi tenen els següents avantatges respecte a altres tipus d’equips de combustible sòlid:
- Alta eficiència i absència gairebé completa de residus de combustió sòlids.
- Disponibilitat i reposició de combustible.
- Un període de funcionament relativament llarg i la possibilitat d’emmagatzemar una gran quantitat de combustible: les cambres de combustió de les calderes de piròlisi tenen una gran capacitat.
Tipus de calderes segons el principi de funcionament
Segons el mètode de combustió del combustible, es distingeixen quatre tipus de calderes:
Clàssica caldera de foc directe
(o desitjos naturals). Aquest és el disseny tradicional i més comú. Principals avantatges: dispositiu senzill, preu assequible, capacitat per funcionar amb qualsevol tipus de combustible, independència energètica. Aquest últim factor és molt important per a les zones rurals amb xarxes elèctriques de baixa qualitat: per regla general, la caldera no necessita electricitat per funcionar i la termoregulació es fa mitjançant un amortidor i un accionament mecànic. Només hi ha un inconvenient fonamental: la combustió incompleta de combustible.I la resta es dedueix d'això: baixa eficiència en comparació amb altres tipus, un gran percentatge de residus sòlids de productes de combustió, manteniment i cura intensius en mà d'obra. Basat en això. aquest tipus és difícil de classificar com "les millors calderes de combustible sòlid per a la calefacció de la llar".
Esquema de combustió directa amb subministrament d'aire inferior i corrent mecànic "en cadena" per al control de l'amortidor
Caldera clàssica amb tiratge addicional.
Hi ha dues opcions per al dispositiu. En el primer cas, es "bufa" aire al forn, cosa que garanteix una combustió més completa del combustible. A la segona, la caldera està equipada amb un aspirador de fum (un ventilador d’escapament davant de la xemeneia), que crea un buit a la cambra de combustió i augmenta el tiratge natural. Els avantatges són els mateixos que els d’una caldera de combustió directa, llevat de la independència energètica. Però la "dependència" de l'electricitat es compensa amb l'augment de l'eficiència i els índexs de potència més elevats amb la mateixa mida del forn i el tipus de combustible.
Caldera amb tiratge addicional
Caldera de piròlisi (o generadora de gas).
En certa mesura, aquesta és la següent etapa del desenvolupament d’una caldera amb corrent addicional, però el principi mateix de combustió del combustible està canviant. La caldera es divideix funcionalment en dues cambres. A la primera, amb una manca artificial d’aire, la fusta crema, generant no només calor, sinó també gasos de piròlisi, que entren a la segona cambra, on es cremen completament en condicions de subministrament d’aire addicional. En termes d’eficiència, aquestes calderes són les més eficients, però també “capritxoses”. El principal desavantatge són els estrictes requisits per a una qualitat estable del combustible. Si es tracta de llenya (i la majoria de models de calderes de piròlisi estan "ajustades" a elles), el requisit estàndard és que el contingut d'humitat de la fusta no sigui superior al 20%. En cas contrari, la generació de gasos de piròlisi disminueix, convertint la caldera en una descàrrega convencional amb subministrament d’aire forçat, que, atès l’elevat cost dels equips, no és rendible. A més de l'eficiència, l'avantatge és la durada de la combustió d'un marcador: fins a 12 hores.
Un exemple de la implementació pràctica d’una caldera de gas
Al nostre lloc web podeu trobar contactes d’empreses constructores que ofereixen un servei d’aïllament de cases. Podeu comunicar-vos directament amb els representants visitant l’exposició de cases de baix nivell.
Calderes de llarga durada.
Van aparèixer recentment (es podria dir a principis d’aquest segle), però ja han guanyat una part sòlida del mercat. El procés de combustió de l'insert de combustible té lloc des de dalt a causa del disseny especial de la caldera. Després de la combustió de la capa superior, el procés es mou cap avall i la regulació de potència i el manteniment del mode desitjat es realitzen mitjançant un automatisme que controla la turbina per subministrar aire a la zona de combustió. El combustible crema gairebé completament, amb una quantitat mínima de residus sòlids. En termes d’eficiència, la caldera gairebé no és inferior a un generador de gas, però no és tan exigent en combustible i el temps de combustió d’un marcador pot arribar a les 24 hores i més. Aquests equips superen la classificació de les calderes de combustible sòlid de llarga durada. Però aquest plaer no és barat.
El temps de combustió d'una pestanya depèn del tipus de combustible
A part, cal dir sobre les calderes amb subministrament automàtic de combustible a la cambra de combustió. Segons el principi de funcionament, es tracta de calderes tradicionals amb tiratge natural o forçat, però gràcies a un búnquer separat per a combustible, el temps de funcionament en un "omplert" pot arribar des de diversos dies fins a diverses setmanes (depenent del volum del búnquer i la zona de la sala climatitzada).
Atenció.
De vegades els venedors els descriuen com a calderes de llarga durada, però això no és del tot cert. Tot i que els cremadors de canal i de retor proporcionen una combustió superior, el principi de subministrament d’aire té lloc de manera tradicional: bufa des del fons.
De fet, les calderes de pellets amb cremador de safates també admeten la combustió "superior" de combustible amb una alta eficiència de transferència de calor
Les calderes amb tremuja funcionen en pellets o en carbó, triturades fins a una fracció determinada (normalment no superior a 25 mm). Hi ha models amb eliminació automàtica de cendres que, en combinació amb l’automatització per mantenir el mode de funcionament, fan que l’esquema de calefacció d’una casa privada amb una caldera de combustible sòlid sigui tan còmode d’utilitzar com de gas.
Pot ser interessant.
A l'article del següent enllaç, llegiu sobre una caldera per escalfar una casa privada.
Principi de funcionament
I ara fem una ullada a com funciona una caldera de gas.
En primer lloc, el combustible es posa a la cambra de combustió i s’encén. El combustible s’encén i, després, es redueix la quantitat d’oxigen subministrat de manera que el combustible no es cremi, sinó que es crema.
El gas de piròlisi s’allibera del combustible i puja cap a la part superior. Allà es recull el gas i se li subministra oxigen, escalfat a una temperatura determinada. Es produeix una reacció d’oxidació termoquímica amb el gas de piròlisi. El gas a pressió s’introdueix en un tub amb forats calibrats i s’encén quan interactua amb l’oxigen.
Al mateix temps, es crema fins al 90% de les petites partícules contingudes al gas, cosa que significa que els òxids nocius (diòxid de carboni) contaminen lleugerament el medi ambient. A la sortida, la temperatura del gas no supera els 140-160 graus centígrads. Això significa que la major part de la calor va a escalfar els locals i no surt per la canonada al carrer.
De mitjana, un forn en un gasificador de combustible sòlid és suficient durant 12-13 hores, i les estufes convencionals de combustió directa suporten el procés de combustió durant no més de 4-6 hores. A la part inferior hi ha un dipòsit on es recullen totes les restes del combustible cremat. Si cal, serà molt fàcil llençar les restes. A continuació podeu veure un vídeo molt bo que mostra tot el cicle de treball.
Resumint
Per tant, les calderes generadores de gas de combustible sòlid són molt convenients i és probable que es desenvolupi aquesta direcció i els antics projectes passin a ser del passat. El principal avantatge és la possibilitat de regular la calor de la casa i no afegir llenya a l’estufa a ull. Per tant, la casa no serà mai tapada ni freda, cosa que és especialment bona per a persones sensibles i nens petits. Els nous sistemes substituiran els antics, ja que el seu ús és més econòmic, respectuós amb el medi ambient, l’eficiència augmenta i la potència és més gran.
Fabricants d'equips
L’elecció de dispositius tècnics complexos s’associa a certes dificultats. Per tant, és millor confiar en la documentació tècnica, sense oblidar la reputació del fabricant. Basant-se en aquests paràmetres, les més competitives del mercat nacional són les calderes de piròlisi generadores de gas de les següents marques:
Buderus- Junkers (Alemanya)
- De Dietrich (França)
- Lamborghini (Itàlia)
La seva elecció no va ser casual, excepte per l’excel·lent qualitat dels productes, tota la documentació es va elaborar tenint en compte la potència nominal de l’equip.
Per tant, el seu estudi permetrà al consumidor rebre informació veraç sobre la durada del treball en una pestanya i moltes altres característiques del funcionament de la caldera.
Per orientar-vos una mica sobre les capacitats d’aquest equip, revisarem breument diversos models. Per exemple, considerem l’aparell de piròlisi generador de gas que funciona amb combustible sòlid:
- Logano (Buderus)
- CF 120 CSE (De Dietrich)
Les calderes alemanyes es presenten en una gamma de models amb potència de fins a 45 kW per a mostres d’acer i 36 kW per a ferro colat. La seva eficiència arriba al 85%.
En aquest cas, la durada del treball en una pestanya és de 2 hores. Estan equipades amb un sistema d'automatització, que inclou un indicador de temperatura de l'aigua, un limitador de seguretat.
Les característiques distintives inclouen la longitud de la llenya de fins a 680 mm i la presència d’intercanviadors de calor de refrigeració integrats.
Els dispositius francesos tenen una potència una mica inferior, es limita a 30 kW. En termes d’eficiència, també són inferiors als models alemanys, ja que en tenen un 50%.Però la longitud del registre es va superar una mica, amb ells pot arribar als 800 mm.
Com podeu veure a les característiques enumerades, cadascuna d'elles té els seus propis avantatges i l'elecció només depèn de les vostres necessitats.
Com triar calderes de gas de llarga durada
Primer heu de decidir quin tipus de combustible teniu a la vostra disposició en major mesura: fusta o carbó. Si el carbó és una opció més acceptable, hauríeu d’optar per calderes amb combustió superior i, si es preveu escalfar amb llenya, és més rendible comprar una caldera amb combustió inferior, ja que la seva eficiència és superior a la de l’anterior.
Les calderes de combustió inferiors són les més ecològiques i econòmiques. Això es deu a la presència de dues o tres cambres de combustió en elles, que proporcionen una combustió addicional de partícules de combustible.
Una caldera de ferro colat és més duradora, ja que el condensat de la combustió del carbó provoca la corrosió de l’acer. A més, els intercanviadors de calor d’acer es cremen més ràpidament. Les calderes de ferro colat consten de seccions que, en cas de possible despresurització, permeten substituir simplement la peça danyada (mentre que les calderes d’acer requereixen una substitució completa); A més, aquest fet garanteix la facilitat de transport desmuntat (no obstant això, cal recordar que les peces de ferro colat són fràgils i sensibles als cops).
Si necessiteu una caldera que proporcioni calefacció i subministrament d’aigua calenta a la casa, és adequada una caldera de combustible sòlid de doble circuit. El principi del seu funcionament és el següent: el primer circuit (per escalfar l’habitació) s’encén quan s’activa el sensor de calor; el segon (per al subministrament d’aigua calenta) s’activa quan baixa la pressió.
Si la casa té una caldera en funcionament, es pot connectar a una caldera de calefacció. D'una banda, això suposarà un gran estalvi en la font de calor, i, d'altra banda, assegurarà un subministrament d'aigua estable.
Per determinar quina potència de caldera necessiteu, procediu al càlcul d'1 kW per cada 10 metres quadrats. m (amb altures de paret de fins a 3 m). Cal recordar que la potència de la caldera varia en funció del poder calorífic del combustible i del seu contingut d'humitat.
Auto-muntatge
Per instal·lar independentment una caldera de combustible sòlid, heu de tenir en compte diverses regles.
- És millor col·locar aquesta caldera en una habitació independent. Pot ser una habitació a l'interior de la casa o al soterrani. Per a això, és adequat un antic dormitori infantil o qualsevol altra habitació petita (la superfície requerida és de 8-10 metres quadrats), si no s’assigna una sala especial per a dispositius de calefacció durant la construcció. En el cas més extrem, podeu dividir una habitació gran per la meitat (és recomanable fer la partició de maó i no fer servir panells de guix), fent una o dues sortides: a l’habitació, al carrer o ambdues coses alhora.
- El terra de la sala on es preveu la instal·lació ha de ser de materials resistents al foc. I la caldera s’ha d’instal·lar directament sobre una solera de formigó (d’uns 10 cm de gruix).
- Cal dotar l’habitació de ventilació forçada, subministrament elèctric i subministrament d’aigua, si no estan disponibles.
- Si la caldera no s’instal·la en una sala de calderes especialment dissenyada, s’ha de comprar i instal·lar una xemeneia amb antelació.
Per començar amb la instal·lació, heu de preparar les eines i els equips que necessiteu per a això: elèctrodes, soldadura, nivell, claus, tornavisos, comptador, serra per a metall, cargols, - així com materials: cinta sanitària, xapa metàl·lica i segellant.
- Desembalar i preparar el muntatge de les peces que vénen amb la caldera.
- Col·loqueu una xapa metàl·lica al terra a una distància mínima de 0,5 m de les parets laterals i a 1 metre de la part frontal i fixeu-la de manera segura.
- Col·loqueu la caldera uniformement sobre una xapa metàl·lica, comprovant la correcció amb un nivell.
Després del treball preparatori, la caldera es munta directament:
- Emboliqueu el regulador de combustió amb una volta de cinta de fontaneria, fixeu-lo amb un cargol i configureu la temperatura a 30 graus.
- Instal·leu el termòstat i deu o els seus endolls.
- Muntar les vàlvules d’aire i seguretat, el manòmetre en un grup de seguretat.
- Instal·leu l’aixeta i connecteu-la a les canonades.
- Connecteu un grup de seguretat davant del dispositiu de bloqueig.
- Connecteu la caldera a la xemeneia amb segellador.
- Introduïu la solapa de tiratge i el tap de neteja.
- Connecteu l'aigua i comproveu l'estanquitat del sistema.
- Enceneu la caldera tancant l’amortidor.
- Només queda comprovar la qualitat de la instal·lació i el funcionament de la caldera i realitzar la calefacció pilot.
Per determinar el cost aproximat dels materials i equips necessaris per a la instal·lació, a continuació es mostra el seu preu aproximat.
- Segellador resistent a la calor de 100 a 200 rubles.
- Full de metall (3 x 1.250 x 250) aproximadament 3.000 rubles.
- Cinta de fontaneria d’uns 500 rubles.
- Calderes de llarga durada entre 60.000 i 120.000 rubles.
- Acer de transició 57-32 30 rubles.
- Doblegat d'acer Du-5016 de 100 rubles.
- Vàlvula de bola Du-15 de 100 a 1.000 rubles.
- Vàlvula de bola amb escombreta Du-50 al voltant de 2.000 rubles.
- Xemeneia per a una caldera de combustible sòlid de 20.000 a 50.000 rubles.
L’elecció de les calderes de calefacció s’ha de basar en la disponibilitat d’un determinat tipus de combustible a la regió o la seva disponibilitat a la llar. La calefacció amb calderes de combustible sòlid que utilitza llenya és només la segona posició dels aparells que funcionen amb gas, el combustible elèctric i el gasoil són més cars i les unitats dependents del carbó completen els cinc primers. Per últim, però no menys important, això es deu al fet que les calderes de combustible sòlid tenen uns índexs d’eficiència insuficientment elevats (en comparació amb les elèctriques, per exemple). No obstant això, els sistemes de combustió de dos nivells poden estalviar fins a un 9% el consum de combustible.
Els aparells de calefacció més respectuosos amb el medi ambient entre els de combustible sòlid són les calderes generadores de gasos de piròlisi, ja que el combustible que utilitzen es consumeix gairebé completament, cosa que redueix el nivell de contaminació atmosfèrica.
El vídeo mostra com funcionen les calderes de gas:
