Columnes d'aigua calenta

Característiques del disseny i principi de funcionament

Les calderes de llenya es poden utilitzar per escalfar una casa, per escalfar aigua freda i també per a calefacció i aigua calenta alhora. Atès que una caldera de calefacció que utilitza llenya com a combustible està exposada al foc obert i al condensat que provoca corrosió, és necessari utilitzar qualitats especials d'acer o ferro colat per a la fabricació del seu forn i la camisa d'aigua.

El dispositiu i el principi de funcionament d'una caldera de combustible sòlid

La calefacció amb llenya en una casa privada es pot crear amb els següents tipus d'equips de calefacció:

• dispositius de calefacció per piròlisi;
• calderes de combustió llarga;

El dispositiu de calefacció per piròlisi sobre fusta consta de dues cambres de combustió. En un d'ells es realitza la combustió primària de la llenya, durant la qual s'alliberen gasos de combustió. A la segona cambra, aquests gasos de combustió es cremen completament, alliberant calor addicional. Aquesta tecnologia de generació de calor pot reduir significativament el consum de materials combustibles.

L'elecció a favor de les calderes de combustible sòlid no és casual

La caldera d'aigua calenta de llarga combustió té una alta eficiència. És capaç de proporcionar un escalfament uniforme del refrigerant i un baix consum de combustible a altes taxes de transferència de calor. Quant de temps cremarà un marcador de llenya? Per regla general, un marcador de llenya és suficient per fer funcionar una caldera d'aigua calenta durant 24-48 hores.

L'equip de calefacció d'aigua calenta de llenya és un recipient tancat. La llenya carregada al forn es crema i allibera energia tèrmica, que escalfa el refrigerant del circuit d'aigua. A més, l'aigua de l'intercanviador de calor entra sota pressió al sistema de calefacció de la casa, escalfant tots els seus locals.

Ús de calderes elèctriques

Esquema d'instal·lació d'una caldera elèctrica al sistema de calefacció.

Per escalfar tots els habitatges amb electricitat, s'instal·la una caldera que escalfa l'aigua a una determinada temperatura, i després circula pel sistema de calefacció a través d'un refrigerant. Molts creuen que la instal·lació i l'ús d'aquestes calderes és una opció poc econòmica per a una mansió privada.

En aquest cas, el gas, en comparació amb l'electricitat, és molt més pràctic, però això és si hi ha accés a la xarxa de gas. Tot i que la instal·lació d'equips de gas i el servei de manteniment de les calderes de gas donen els seus fruits durant molt de temps.

Els principals avantatges de l'ús de calderes elèctriques:

• comoditat en el funcionament de l'equip;
• calefacció ràpida de la casa;
• control de temperatura;
• instal·lació d'equips en qualsevol època de l'any.

El principi de funcionament d'una caldera elèctrica és pràcticament el mateix que un sistema de calefacció de gas. La diferència rau en el fet que l'aigua s'escalfa mitjançant elements de calefacció, i no amb gas. Al mateix temps, la calor a tot l'espai habitable es produeix de la mateixa manera que amb la calefacció de gas, és a dir, a la canonada utilitzant un refrigerant.

Com triar una caldera de llenya per a una casa privada

En triar una caldera de calefacció per a una casa privada, es tenen en compte diversos punts pel que fa a les característiques i el rendiment del disseny:

• Zona climatitzada: els càlculs de rendiment aproximats es realitzen segons la fórmula 1 kW = 10 m². Quan connecteu el segon circuit per al subministrament d'aigua calenta, afegiu un altre 15-20% al resultat.
• Tipus de calderes de calefacció: com ja s'ha assenyalat, hi ha unitats clàssiques, així com les que utilitzen el principi de combustió per piròlisi. Aquestes últimes es consideren les calderes de llenya més econòmiques per a la calefacció individual de les llars suburbanes privades. Els primers són 3-4 vegades més barats.
• Tipus d'intercanviador de calor: hi ha dos tipus. Difereix pel tipus de materials utilitzats i la construcció.Les calderes d'acer són més barates, però serveixen una mitjana de 10-15 anys menys. Les unitats no tenen por de cops i danys mecànics, fàcils de reparar i mantenir Les calderes de ferro colat, de mitjana, duren uns 35 anys, tenen el millor rendiment tèrmic. Tenen por dels danys mecànics. La reparació requerirà la substitució de tot el tram. Un altre desavantatge de la fosa és el gran pes de la caldera. La unitat de piròlisi, que té dues cambres de combustió, aconsegueix fàcilment una massa de 5 centers.
• Característiques del disseny de la cambra de combustió: els fabricants produeixen calderes amb càrrega lateral de llenya. El disseny s'utilitza en la majoria de les unitats, tant de tipus clàssic com de piròlisi, les calderes amb càrrega superior mereixen una atenció especial. Aquest disseny s'utilitza en unitats generadores de gas. El principal avantatge de la solució és la possibilitat d'assecar prèviament la llenya, que augmenta l'eficiència de la calefacció.
• La presència de funcions addicionals: l'automatització, la presència d'una font d'alimentació de seguretat, una caldera d'emmagatzematge integrada, un sistema de control remot, tot això augmenta la comoditat d'operació i està disponible com a paquet addicional.

A més dels paràmetres tècnics, haureu de decidir la marca de la caldera de llenya i seleccionar un generador de calor adequat per a la categoria de preu.

Quina caldera triar

Si els fons ho permeten, és millor posar una caldera de llenya de fabricació alemanya o txeca. Una mica pitjor en termes de rendiment, unitats poloneses i domèstiques. Entre les empreses manufactureres nacionals i estrangeres, els líders són:

• Calderes de llenya alemanyes - representades per les empreses Buderus. Viessmann. Lopper. Tots els equips tenen un alt grau de seguretat i fiabilitat, i una llarga vida útil. El desavantatge dels models és el caprici de la qualitat i el grau de la llenya, un alt cost.
• Calderes de llenya de fabricació txeca: els productes de les empreses OPOR mereixen atenció. Viadrus. i ATMOS. Pel que fa a la qualitat i l'automatització, els models no són de cap manera inferiors als seus homòlegs alemanys, però tenen un cost mitjà d'un 10% menys.
• Calderes de fabricació russa: les unitats TT són produïdes per gairebé tots els fabricants d'equips de calefacció. Les calderes s'adapten a les condicions domèstiques, sense pretensions pel que fa a la qualitat del combustible i al transportador de calor utilitzat.Els productes de les següents plantes són els més populars: ZOTA. Teplodar.
• Calderes de llenya poloneses: s'ofereixen diverses dotzenes de modificacions al mercat nacional. Es demanen models: Defro, SAS, DREWMET, ORLAN. La gamma inclou tant generadors de calor convencionals de llenya com calderes de combustió per piròlisi.

La majoria de fabricants, a més de les clàssiques calderes de calefacció que funcionen exclusivament amb llenya, ofereixen generadors de calor universals o multicombustible.

El cost de les calderes de llenya per a cases de camp

Diversos factors afecten el cost de la unitat:

• Tipus d'intercanviador de calor: una caldera de ferro colat costarà 1,5-2 vegades més que una contrapartida d'acer.
• Fabricant.
• El principi de funcionament: el cost d'una caldera de gas de llenya d'un fabricant nacional costarà entre 35 i 40 mil rubles. i el preu d'una caldera de disseny clàssic baixarà a uns 20 mil rubles.
• Equipament addicional.

No cal registrar els documents per posar en funcionament la caldera, subjecte al seu registre a Rostekhnadzor.

Fer una caldera de llenya amb les teves pròpies mans

És difícil fer una caldera de llenya per a la casa amb les teves pròpies mans? La condició principal per a aquest disseny és el gruix i el grau d'acer utilitzat. En els models de fàbrica, la carcassa exterior està feta d'acer resistent a la calor amb un gruix d'1,5 mm. Per a un intercanviador de calor, aquests paràmetres haurien de ser més grans: a partir de 2 mm.

La millor opció és crear una estructura soldada, que tingui una forma similar als models de fàbrica.Tanmateix, si calculem la intensitat laboral del treball i el cost dels materials, la diferència entre la compra i l'autofabricació serà baixa. Per tant, com a alternativa a les estufes de llenya per a una casa amb calefacció d'aigua, sovint s'utilitzen barrils d'acer senzills. La condició principal és el gruix de la seva paret: a partir d'1,5 mm.

Per a la fabricació es requereix una capacitat d'uns 200 litres. Es talla longitudinalment i s'instal·la una mampara a l'interior. La seva longitud ha de ser inferior a la longitud del canó. Això és necessari per a la instal·lació de reixes.

A continuació, es tallen forats a la part frontal per muntar les portes. S'han de seleccionar amb antelació per no equivocar-se amb les talles. Per eliminar el monòxid de carboni, es talla una xemeneia a la part posterior de l'estructura. El seu diàmetre pot ser de 50 a 100 mm.

Tanmateix, a jutjar per les revisions d'aquesta caldera de calefacció de llenya, es poden assenyalar els següents desavantatges:

• Baixa eficiència;
• Escalfament del cos, que pot provocar cremades al tocar-se;
• Vida útil curta.

S'utilitzen dissenys similars per escalfar petits safareigs: un garatge, un magatzem, etc. Per a la llar, el millor és comprar un model de qualitat fet a fàbrica. Complirà amb els esquemes moderns de calefacció de llenya.

Abans de fer una caldera casolana de llenya per a un sistema de calefacció, cal calcular les dimensions òptimes del forn.

Inèrcia del sistema

Un altre desavantatge d'una caldera de combustible sòlid s'amaga en la naturalesa cíclica del seu funcionament i la incapacitat de reposar les reserves de combustible per si sola. Per això, es requereix una gran capacitat calorífica de la pròpia estructura de la casa, o bé un aïllament sord, prop d'una casa passiva, o una manera d'emmagatzemar un subministrament de calor durant el període de refrigeració del sistema.

Com que el volum del propi intercanviador de calor a la caldera és petit, el desplaçament del sistema es pot augmentar principalment augmentant el diàmetre de les canonades. Una altra alternativa d'aquest tipus es pot anomenar la instal·lació d'un acumulador de calor. Amb un enfocament competent, només és possible adonar-se de l'acumulació de calor després de l'escalfament del sistema principal, la qual cosa ajudarà a accelerar l'escalfament de la casa i resoldre el problema del condensat.

Els sistemes de calefacció per terra radiant tenen la seva pròpia alta inèrcia, que creix amb el gruix de la regla d'emmagatzematge. En presència d'un tall tèrmic sota el terra, aquesta pot ser una font de calor realment a llarg termini. Amb una capa prou gruixuda, fins i tot l'ús d'aigua a una temperatura més alta no provocarà molèsties i zebra tèrmica, però juntament amb la inèrcia del sistema augmenta el temps que triga a arribar al règim. D'altra banda, connectar un sòl càlid a una caldera de llenya requereix una canonada força complicada, que exclou el sobreescalfament tant de la caldera com de les canonades del terra.

Potència de l'equip

En definitiva, per a la caldera, no són tant els detalls de la seva estructura interna els que són importants, sinó els principals indicadors de rendiment que s'han aconseguit mitjançant una sèrie d'innovacions d'enginyeria. El paràmetre més important i definitiu de la caldera és la seva potència nominal instantània. La capacitat calorífica dels diferents tipus de combustible és diferent, com és el cas de diferents tipus de llenya, el fabricant no pot predir-la amb precisió i calcular la potència nominal en un mode de funcionament determinat.

La potència està determinada per dos indicadors. Pel volum del forn, es pot jutjar la massa del marcador. De mitjana, es creu que per cada quilowatt de potència de la caldera de llenya, hi ha 2,5-3 litres de volum de la cambra de combustió. Un cop obtingut el valor instantani de la potència alliberada durant la combustió, és possible predir quina part d'aquesta pot ser absorbida per l'intercanviador de calor en diferents condicions de funcionament de temperatura. Normalment, l'absorció es fa deliberadament superior a l'alliberament de calor calculat en condicions de combustió properes a les òptimes, però aquest enfocament està ple de problemes.

El fet és que totes les calderes de llenya pateixen una malaltia comuna: la formació de quitrà a causa de l'alta humitat de la llenya cremada.La condensació només es produeix a una diferència de temperatura prou alta. Per tant, la formació d'acumulació a l'economitzador o a l'intercanviador de calor secundari pot aturar-se quan el refrigerant s'escalfa a 40-45 ºС. La conclusió és que si carregueu la caldera a la meitat, la seva potència no serà suficient per a l'escalfament normal de les parets i els intercanviadors de calor, per la qual cosa l'equip simplement "fuga".

Especificacions

La majoria de les calderes d'aigua calenta de llenya del mercat actual tenen les següents característiques de rendiment:

El principi de funcionament de la caldera de combustió superior

• Poder. Aquest indicador depèn del volum de l'intercanviador de calor, del volum de la cambra de combustió i del material del qual estan fetes les parets del forn. A més, el consum d'energia de la caldera es veu directament afectat pel consum de material combustible. Com més llenya es carregui, més energia calorífica s'alliberarà durant la seva combustió. Quants quilowatts es necessiten per escalfar una casa privada? Per saber quanta potència es necessita per escalfar una habitació en particular, cal utilitzar la relació següent: es necessita 1 kW d'energia tèrmica per escalfar 10 m² d'una habitació.
• Eficiència. Per calcular l'eficiència del dispositiu, cal conèixer la velocitat de circulació del refrigerant, la quantitat de calor que emet la llenya durant la combustió i també tenir en compte el mètode de combustió del combustible. L'eficiència dels equips de calefacció de llarga durada i els sistemes de piròlisi pot arribar fins al 85-95%.
• Refrigerant. L'aigua s'utilitza com a transportador de calor en sistemes de calefacció de llenya. Alternativament, es pot utilitzar qualsevol líquid anticongelant.
• Propòsit. A l'hivern, la caldera es pot utilitzar tant per a la calefacció com per a la calefacció d'aigua. A l'estiu, l'objectiu principal d'una caldera de llenya és preparar aigua calenta.

Avantatges i inconvenients

La calefacció amb fusta es caracteritza per una sèrie d'avantatges innegables, els principals dels quals són els següents indicadors:

• Baix pes dels equips de calefacció. Per a les calderes de llenya, a diferència de les seves homòlegs que funcionen amb altres tipus de combustible, no hi ha requisits estrictes pel que fa al seu disseny i ubicació d'instal·lació. Per tant, es pot instal·lar una caldera de fabricació pròpia a qualsevol part d'una casa de camp, tot i que la solució més correcta seria assignar una habitació separada per a un forn.
• Sistema de control automàtic. El nombre mínim de components ACS d'una caldera industrial no només permet un consum eficient de material combustible, sinó que també redueix la probabilitat de fallada en cas de fallada d'un dels dispositius de control.
• Versatilitat. A les calderes de calefacció de llenya, no només es pot utilitzar com a combustible la fusta, sinó també qualsevol altre tipus de combustible sòlid.
• Llarga vida útil. Una caldera de llenya servirà el seu propietari durant més d'un hivern. Quants anys durarà una caldera industrial? Els fabricants d'aquest tipus d'equips de calefacció garanteixen almenys 15 anys de funcionament sense problemes.
• Facilitat de manteniment. En el curs de la realització de treballs relacionats amb el manteniment de la caldera de calefacció d'una casa privada, només cal netejar la cendrera i la xemeneia un cop l'any.
• Preu acceptable. Quant he de pagar en comprar una caldera? El preu de cada model específic depèn del nombre d'opcions presents en aquest equipament. Es pot assenyalar amb total confiança que tots els propietaris d'una casa privada poden comprar una caldera de calefacció de llenya sense danys greus al pressupost familiar.

Malauradament, les calderes d'aigua calenta de llenya no tenen certs inconvenients. Aquestes mancances s'apliquen només a les calderes de llenya fetes de manera artesanal.Un d'ells és que és impossible automatitzar el procés de control en una caldera de llenya feta a casa, de manera que el propietari d'aquests equips ha de carregar el combustible a la cambra de combustió manualment.

El segon inconvenient és la "golafreria" d'una caldera d'aigua feta a si mateix. Perquè el funcionament d'aquest equipament a l'hivern proporcioni unes condicions de vida còmodes, cal crear una gran quantitat de llenya. Quanta llenya necessiteu per a tot l'hivern? El consum de combustible per a cada cas concret és individual. La quantitat de llenya emmagatzemada depèn de la potència del dispositiu de calefacció i de l'àrea de les instal·lacions climatitzades d'una casa privada.

Altres tipus de calefacció d'una casa de camp o casa rural

Utilitzant una bomba de calor

Amb la nova alternativa de la bomba de calor, la calefacció d'espais sense gas i llenya s'ha tornat més assequible per a tothom. Aquest mètode és realment el millor tipus de calefacció d'una casa de camp o casa de camp. La planta genera calor a partir dels recursos naturals: terra, mar, llacs i fins i tot aire. Però la bomba de calor no és molt popular entre els consumidors a causa de l'alt cost dels equips i dels treballs d'instal·lació.

L'ús d'unitats de combustible líquid

El combustible principal per a les calderes de combustible líquid és el gasoil, i el propi equip que s'utilitza per escalfar l'habitació s'anomena dièsel. En lloc de gasoil, de vegades s'utilitza querosè o oli de colza. Però a causa de l'alta eficiència, les calderes de combustible líquid rarament s'instal·len a les cases particulars, però són molt efectives per escalfar edificis grans.

Ús de col·lectors solars

Recentment, els propietaris de cases particulars han començat a utilitzar cada cop més col·lectors solars, en els quals l'energia solar es converteix en calor. El més pràctic és instal·lar aquests col·lectors al terrat de la casa perquè sigui possible rebre la màxima energia solar possible. El principal desavantatge d'aquesta instal·lació és la dependència directa del clima i el nombre de dies assolellats.

Avui dia, els tipus eficients de calefacció que s'utilitzen per escalfar una casa de camp o una casa de camp són les instal·lacions de calefacció elèctrica i les calderes de combustible sòlid. Aquests dos tipus de combustible són excel·lents substituts del gas i de la llenya, i es consideren els més assequibles per als consumidors, tant en la instal·lació d'equips com en la connexió del sistema de calefacció. La resta d'opcions, que proporcionen calefacció i calor a l'habitatge, s'apliquen directament com a mètode addicional a les instal·lacions existents.

Varietats

El consumidor pot triar entre diverses solucions, cadascuna de les quals té els seus pros i contres. En qualsevol cas, els sistemes de calefacció d'un edifici residencial han de ser fiables i també complir els requisits de potència tèrmica (superfície habitable, intensitat de funcionament, durada de l'estació freda a la regió, etc.).

Caldera clàssica

Aquest disseny és el més senzill i entenedor de tots els que existeixen al mercat actual.

Peculiaritats:

• similar a una estufa normal, equipada amb una caixa de foc, xemeneia i cendrer;
• el funcionament no requereix coneixements complexos;
• funciona amb combustible amb baixa eficiència;
• consumeix molta fusta.

Si està previst instal·lar cablejat portador a la vostra instal·lació, les calderes clàssiques no us convindran.

Caldera de piròlisi

L'eficiència d'aquest escalfament és molt més gran que en el cas anterior.

Característiques del disseny:

• novetat relativa al mercat (per tant, les revisions encara són poques i és prematur extreure conclusions globals);
• és possible desenvolupar una alta eficiència;
• amb una alta eficiència, s'aconsegueix un estalvi important en el consum de combustible;
• els gasos d'escapament durant el procés de combustió es mouen a la canonada;
• des de la canonada, els gasos de piròlisi transfereixen la seva temperatura a l'intercanviador de calor;
• A jutjar per l'anterior, m'agradaria anomenar aquest disseny ideal. Tanmateix, té un inconvenient important: una selecció estricta de combustible.

Calderes de combustió llarga

Segons els experts, per escalfar una casa privada, és preferible

Peculiaritats:

• aquestes calderes amb un circuit d'aigua poden funcionar durant llargues hores en un marcador de llenya (la xifra de 3-5 dies parla per si sola, i les bones crítiques d'usuaris agraïts només milloren la reputació d'aquests productes);
• aquestes estufes de llarga durada poden funcionar amb diferents tipus de combustible (i es poden reconstruir fàcilment d'una a una altra).

Per desgràcia, comprar-ne un per pocs diners és simplement poc realista. El plaer còmode costa molts diners i, com diuen, costarà un bon cèntim.

Requisits de seguretat

Cal recordar que les calderes amb circuit d'aigua requereixen atenció des del punt de vista de la seguretat. No es tracta només dels riscos d'ignició, sinó també de la circulació total d'aire i gas.

Risc d'incendi.

• Els més importants són els següents punts:

• disponibilitat d'espai lliure per emmagatzemar combustible: la llenya no es pot emmagatzemar directament a l'estufa, ja que augmenta el risc d'ignició;
• cal proporcionar ventilació d'escapament a l'habitació, especialment si heu comprat una caldera d'alta capacitat per escalfar la casa;

Sense una ventilació suficient, la unitat no suportarà la quantitat de gasos emesos durant la combustió. Però entre ells hi ha monòxid de carboni.

• és estrictament necessari garantir l'allunyament de la caldera de les parets i del sostre a una distància d'almenys 1 m;
• la mida de l'habitació ha de ser d'almenys 8 metres quadrats. metres;
• la base ha de ser no inflamable. Amb aquesta finalitat, el solar està formigonat. Una altra opció és cobrir el pedestal existent amb rajoles o ferro, si és, per exemple, de fusta.

Xemeneia

La seguretat de tota la casa i dels residents també depèn de:

material de fum - acer inoxidable. Només aquest material protegirà l'estructura de la deposició de sutge greixós i substàncies resinoses. L'acer inoxidable té un alt coeficient de lliscament, és a dir, les micropartícules repel·leixen en lloc de "enganxar-se";

Les canonades de ferro simples són molt difícils de netejar a causa de l'abundància de dipòsits de quitrà i sutge.

• Assegureu-vos que la xemeneia travessa la paret de la casa amb un angle determinat i, idealment, heu de fer un forat al sostre. Aquesta mesura garantirà l'alliberament total dels productes de la combustió a l'exterior;
• Assegureu-vos de col·locar la vora superior de la canonada aproximadament 1 m per sobre de la carena del sostre, en cas contrari, no hi haurà prou tracció.

Automatització i canonades de calderes de llenya

Com ja s'ha esmentat, la potència de la caldera només es pot regular canviant la quantitat d'oxigen subministrada. Aquest sistema funciona de manera més eficient i precisa en calderes de mines de tipus piròlisi sobre fusta o briquetes.

El complex d'automatització principal inclou una unitat de control electrònic, un ventilador, un regulador de corrent d'aire accionat elèctricament i un termoparell ben enrotllat a la canonada de subministrament. Tots aquests components es venen tant individualment com en kits per a un model de caldera específic. De mitjana, tota l'automatització costa entre 4 i 5 mil rubles.

A part, esmentem la importància de disposar de protecció contra la caiguda d'amortidors i solcs de segellat a les escotilles de càrrega i inspecció, una xemeneia i un sistema d'estabilització d'aire.

Per a les calderes de combustible sòlid, es proporcionen altres tipus de dispositius de protecció instal·lats a la canonada hidràulica. Per descomptat, es tracta d'una bomba de circulació i protecció del forn contra el sobreescalfament: un grup de seguretat per alleujar l'excés de pressió

Tingueu en compte que la sortida de la vàlvula de reinici s'ha de girar cap a la paret o disposar d'una mànega per no ferir les persones presents quan s'acciona. Els requisits de seguretat poden preveure la instal·lació d'una vàlvula d'alleujament de pressió de la xemeneia per estabilitzar el tir i la combustió, que es munta immediatament a la sortida de la caldera o directament davant de la secció vertical final.

Esquema de connexió d'una caldera de combustible sòlid amb un acumulador de calor: 1 - xemeneia; 2 - termòstat; 3 - grup de seguretat; 4 - separador d'aire; 5 - bomba de circulació; 6 - acumulador tèrmic; 7 - mesclador de tres vies; 8 - automatització depenent del clima; 9 - radiador de calefacció; 10 - bomba de circulació; 11 - vàlvula de retenció; 12 - tanc d'expansió; 13 - protecció contra el funcionament en sec; 14 - vàlvula de maquillatge; 15 - sensor de temperatura superior; 16 - caldera de combustible sòlid

Per a les calderes de ferro colat, es practica instal·lar una vàlvula de dues vies que mescla l'aigua de la sortida de l'escalfament per evitar que l'aigua freda entri al forn escalfat. En instal·lar un acumulador de calor, s'afegeix una vàlvula elèctrica de tres vies, que inicia el subministrament de calor al dipòsit només després que la composició principal s'hagi escalfat. El control es realitza segons la temperatura de retorn, el circuit addicional s'encén 7-10 ºС abans que s'assoleixi la temperatura de tall. En aquest aspecte, les unitats de control amb un controlador PID són les més preferides.