Caldeiras de aquecimento a combustível sólido: visão geral, características

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Costuma-se chamar de caldeira um forno projetado para funcionar como unidade principal de um sistema de aquecimento de água e equipado com um trocador de calor para um transportador de calor líquido. As caldeiras de aquecimento a combustível sólido são uma excelente solução para uma casa de campo em uma área onde não há gaseificação. Sistemas de aquecimento universais, econômicos e à prova de fogo construídos com base em uma caldeira de combustível sólido fornecerão calor, água quente e criarão conforto na casa. E tudo isso a um preço razoável.

Tipos de caldeiras de aquecimento por fonte de energia

Além das vantagens óbvias de morar fora da cidade, o dono de uma casa de campo também tem uma responsabilidade considerável - inclusive pelo calor da casa. Para sistemas de aquecimento e água quente, são utilizados os seguintes tipos de sistemas:

• Elétrico.
• Combustível líquido.
• Gás.
• Combustível sólido.

Cada uma das classes tem suas próprias vantagens e desvantagens. A solução para aquecer uma casa particular com uma caldeira a combustível sólido é diferentea maior versatilidade em termos de combustível utilizado, alta autonomia e o menor custo por quilowatt de calor. Além disso, os sistemas atmosféricos com circulação natural do refrigerante não dependem de interrupções na rede de alimentação. Se não houver fornecimento centralizado de gás em sua área, faz sentido considerar caldeiras de aquecimento a combustível sólido.

Combustíveis sólidos

O combustível sólido mais utilizado para aquecimento de caldeiras é:

• Lenha.
• Carvão.
• Turfa.
• Briquetes (lenha euro).
• Pellets.

Cada tipo de combustível tem suas vantagens e desvantagens, e muitas delas são determinadas pelas características geográficas e econômicas de uma determinada região. Ao escolher um dispositivo, você deve definitivamente pensar em que tipo de combustível será aquecido e avaliar o custo-benefício de uma escolha específica.

Os fabricantes produzem caldeiras de aquecimento de combustível sólido otimizadas para um tipo específico de combustível e universais.

Lenha

Este é o tipo de combustível mais antigo dominado pela humanidade. Traços de incêndios primitivos são encontrados em locais que datam de várias dezenas de milhares de anos atrás.

Hoje, a lenha de bétula e álamo é a mais utilizada. Menos frequentemente - amieiro, carvalho e lenha de árvores coníferas. A lenha de bétula é líder em valor calórico, mas contém muito alcatrão. Quando queimado, transforma-se em fuligem que entope a chaminé. Aspen dá menos calor, mas a chaminé tem quelimpe com muito menos frequência. A lenha de carvalho dá muito calor e queima por muito tempo, mas é muito cara para uso permanente. A madeira de amieiro dá um cheiro agradável, por isso são mais frequentemente queimadas em lareiras abertas. A lenha de madeira macia não é ruim em termos de poder calorífico, mas contém muito alcatrão, e a fuligem resultante entope a chaminé ainda mais rápido do que quando queima lenha de bétula.

A vantagem da lenha é a sua disponibilidade e uma pequena quantidade de pó e sujidade quando utilizada. A desvantagem é que a madeira pode ficar úmida, o que pode reduzir significativamente sua eficiência de combustível ou até mesmo impossibilitar o fogo.

Carvão

O carvão é amplamente utilizado para aquecimento. Eles aquecem carvão e carvão marrom.

O carvão tem alto teor de carbono, tem alto poder calorífico e produz pouca cinza e escória. A lenhite é de qualidade inferior, contém muitas impurezas, produz menos calor e produz mais gases, cinzas e escórias. Sua única vantagem é o baixo custo relativo.

O carvão não amortece e tem alto poder calorífico, uma vez e meia a duas vezes superior ao da lenha. A desvantagem do carvão é poeira e sujeira ao usá-lo.

Turfa

A turfa é extraída dos pântanos, seca e prensada em briquetes.

Tem valor calórico médio, queima com muita fumaça. É usado em regiões onde há poucas florestas, mas há pântanos.

Briquetes

Esta é serragem compactada do tamanho de um pequeno tijolo, processada em um secadormáquinas fotográficas. Eles se distinguem pela alta dissipação de calor e pela capacidade de queimar uniformemente por um longo tempo.

Pellets

Parece pequenos pellets de serragem compactados e é dimensionado para ser alimentado mecanicamente a partir de uma tremonha.

Caldeiras de combustível sólido

Os sistemas de aquecimento de água com combustível sólido são utilizados pelo homem desde a antiguidade. A caldeira em si era de cobre, os tubos de aquecimento do piso eram de cerâmica, a câmara de combustão era apenas um espaço sob a caldeira. A base física e química do funcionamento do dispositivo era um processo simples de queima de madeira ou turfa. Nos últimos milênios, o projeto da caldeira tornou-se visivelmente mais complicado, novos materiais e processos físicos e químicos foram usados, o número de invenções e patentes está na casa das centenas.

A moderna caldeira de aquecimento doméstico a combustível sólido é uma unidade de alta tecnologia com uma eficiência de até 80%.

Dependendo do tipo de combustível utilizado, os sistemas de combustível sólido são divididos em:

1. Madeira e carvão. O poder calorífico do carvão é cerca de uma vez e meia superior ao da madeira produzida em massa. A temperatura de combustão do carvão também é significativamente maior. O projeto das caldeiras de madeira e carvão diferem insignificantemente, principalmente devido a diferenças nos sistemas de carregamento de combustível e remoção de cinzas e escórias.
2. Universal. A maioria dos dispositivos pertence a esta classe. Além disso, muitos modelos têmPossibilidade de instalar queimador de gás ou queimador de óleo adquirido separadamente.
3. Turfa (briquete).
4. Pellets. A caldeira de pellets está equipada com um bunker para armazenamento de combustível e um sistema mecânico para alimentação de pellets na câmara de combustão. É controlado por um sistema de automação que mantém os parâmetros especificados para a temperatura do refrigerante ou a temperatura nos ambientes.



Essa caldeira se distingue pela maior autonomia entre todos os tipos de dispositivos de combustível sólido e pode funcionar sem a intervenção do proprietário de uma semana a um mês - tudo é determinado apenas pelo tamanho do bunker e pelo consumo de calor. O sistema de pellets requer mais espaço para sua instalação, o sistema de abastecimento mecânico de combustível necessita de manutenção e ajustes periódicos.

Forno tradicional

Um fogão tradicional (russo, holandês, etc.) funciona da seguinte forma: o combustível sólido colocado em uma grelha é queimado na câmara de combustão. Neste momento, o acesso total de ar é aberto através do soprador localizado abaixo da grelha e o amortecedor de exaustão (vista) é aberto. Mais ou menos abrindo o soprador, você pode ajustar a tiragem e a taxa de combustão do combustível. À medida que o combustível queima, são liberados produtos quentes da combustão, incluindo o monóxido de carbono, que é perigoso para a saúde. Passando por uma chaminé sinuosa deixada entre a alvenaria, esses gases aquecem o tijolo. Após o término da liberação dos produtos gasosos (as chamas azuis sobre as brasas desapareceram), o soprador e o amortecedor de exaustão são fechados para que o calor docarvões de resfriamento e alvenaria não escaparam para a atmosfera. No entanto, a maior parte do calor gerado pela queima de combustível é liberada na atmosfera.

Caldeiras de queima longa

Os vendedores costumam chamar qualquer pessoa capaz de manter um modo de combustão latente de caldeira de queima longa. No sentido estrito da definição, uma caldeira de aquecimento de combustível sólido de queima longa deve operar com uma carga de combustível por pelo menos um dia.

O modo de queima longa é implementado devido à queima lenta do combustível em condições de f alta de oxigênio. Ao mesmo tempo, inicia-se o processo químico de pirólise, que consiste na liberação de gases combustíveis do combustível sólido e sua posterior combustão. Os gases liberados durante a pirólise têm um poder calorífico significativamente maior do que a madeira ou o carvão, e são simplesmente liberados na atmosfera em um forno tradicional.

Tipos de caldeiras de queima longa

As caldeiras de aquecimento para combustíveis sólidos de longa duração são fabricadas de acordo com vários esquemas.

1. Não volátil ou atmosférico. O movimento do ar neles é realizado devido ao calado natural. Eles têm uma eficiência térmica um pouco menor, mas não dependem da estabilidade da fonte de alimentação.
2. Superalimentado. Neste tipo de caldeiras, o ar é fornecido por um ventilador, um sistema automático controla o fluxo de ar. Este design permite a dissipação máxima de calor, mas depende da fonte de alimentação.

Além disso, as caldeiras são de circuito simples e circuito duplo. As caldeiras de circuito único são projetadas apenas paraaquecimento, circuito duplo, juntamente com aquecimento, também fornecem água quente.

Escolhendo uma caldeira a combustível sólido

Existe no mercado uma grande variedade de caldeiras de combustível sólido para aquecimento de residências particulares. Para escolher uma caldeira, é necessário formular claramente os requisitos para o futuro aparelho.

Os principais parâmetros que influenciam a escolha de uma caldeira são:

• Potência térmica.
• Autonomia.
• Tipo de combustível.
• Número de contornos.
• Tipo de reforço.
• Preço.

A principal característica da caldeira é a sua potência calorífica, que determina a área do edifício que este modelo pode aquecer.

Então, para uma casa com área de 60 m2² 9 kW de energia térmica é suficiente, e para uma casa de dois andares com área total de 200 m^{2 é melhor escolher 25 ou 30 kW, dependendo da zona climática, da temperatura média anual e mínima. A qualidade do isolamento térmico também afeta a potência da caldeira. Se, por exemplo, a caldeira for comprada para aquecer uma casa antiga construída sem o uso de tecnologias de economia de calor, a capacidade da caldeira terá que ser aumentada.}

Autonomia significa o tempo desde o carregamento até o carregamento do combustível em potência média. A autonomia máxima (até um mês) é fornecida por caldeiras a pellets com alimentação automática, a mínima é fornecida por dispositivos atmosféricos que trabalham em madeira (até 12 horas)

O próximo parâmetro é o tipo de combustível. Você deve escolher uma caldeira que funcione com combustível que seja acessível e acessível na região. Se você não decidiu sobre o combustível,escolha uma caldeira universal.

Número de circuitos de aquecimento. Uma caldeira de circuito duplo é mais cara e mais difícil de conectar. Se o consumo de água quente for pequeno, é mais fácil instalar um aquecedor elétrico de água. Além disso, no verão, quando não há necessidade de aquecimento, não é necessário aquecer a caldeira.

O preço das caldeiras de combustível sólido para aquecimento de água começa em 20 mil rublos. Por esse dinheiro, você pode comprar a caldeira atmosférica de circuito único mais simples com controle manual de energia. Uma caldeira de queima longa com automação custará cerca de 35 a 40 mil rublos. A partir de 120 mil rublos. há uma caldeira de pellets de combustível sólido. O preço de uma caldeira totalmente automatizada com um bunker projetado para fornecimento mensal de pellets se aproximará de 300 mil rublos. Por um valor comparável, você pode fornecer um sistema autônomo de fornecimento de gás de nível básico.

Caldeira DIY

Caldeiras de aquecimento de combustível sólido do tipo faça você mesmo podem ser feitas de um cilindro de gás usado e pedaços de tubos e conexões de aço. Claro, se você tiver habilidades de soldagem e serralheiro em um nível suficiente. Em termos de eficiência energética, é improvável que chegue perto dos projetos industriais, mas custará o preço dos eletrodos.

Obrigatório:

• Garrafa de gás, 50 litros.
• Ângulo de aço 3030, 1 metro corrido.
• Reforço com diâmetro de 8-12 mm, 2 metros corridos.
• Tubo de aço 2 polegadas, sobras de 40 cm - 6 peças
• Búlgaro.
• Máquina de solda.

Descarte de balãoverticalmente e solde as pernas a ele a partir do canto para suporte. Na parte inferior, uma porta é cortada para um soprador e um cinzeiro, imediatamente acima dela, várias peças paralelas de reforço são soldadas no cilindro - isso será uma grade. Na parte do meio, uma porta é cortada para carregamento de combustível. Na parte superior do cilindro, 8 furos com um diâmetro de 50 mm são cortados para que 4 cortes de tubos paralelos sejam inseridos neles e as folgas sejam soldadas. Dos 2 tubos restantes, são feitos 2 coletores conectando as extremidades salientes dos tubos. Uma extremidade é soldada, a outra extremidade é rosqueada para conexão a um sistema de aquecimento de água. As portas recortadas são penduradas no corpo usando dobradiças compradas ou feitas pelo próprio. As portas de ferro fundido de fabricação industrial às vezes são usadas para melhorar a aparência.

Comparado aos projetos industriais, a eficiência será baixa e a aparência será mais do que modesta. No entanto, essas caldeiras de aquecimento a combustível sólido funcionarão corretamente e são bastante adequadas para aquecer uma portaria ou estufa.