Il sistema di riscaldamento è in una forma o nell'altra, ma è presente in ogni casa. Se prima era basato su una stufa, oggi è stato quasi ovunque sostituito da dispositivi speciali: dispositivi di riscaldamento.
Ma se la maggior parte di loro ha design simili, lo schema della caldaia di pirolisi differisce molto da loro. Ciò è dovuto al lavoro su vari tipi di carburante.
Tuttavia, anche il modo in cui viene bruciato può essere diverso. Per essere sicuri di ciò, considerare in dettaglio il dispositivo della caldaia a pirolisi, il suo principio di funzionamento e lo schema di collegamento.
Nuovo nel riscaldamento a legna
Il fatto che il funzionamento di qualsiasi stufa domestica e di molti moderni dispositivi di riscaldamento si basi sulla combustione di combustibile, con la fornitura obbligatoria di aria arricchita di ossigeno, è noto a tutti. Ma i moderni modelli di generatori di gas di caldaie hanno sostanzialmente cancellato questo principio.
Il loro funzionamento richiede una temperatura elevata con una mancanza di ossigeno, il che significa che il design della caldaia a pirolisi è fondamentalmente diverso dagli altri modelli. Cosa succede al legno in questo caso?
Sotto l'influenza dell'alta temperatura, si scompongono in componenti:
- Residui solidi (carbone)
- Gas di pirolisi
- Resina
- Alcool metilico
Tutte le sostanze ottenute sono infiammabili e vengono bruciate durante il funzionamento del dispositivo, mentre più la legna viene riscaldata, più gas si otterrà in uscita. E il funzionamento dell'apparato si basa sulla sua combustione, per la quale vengono spesso chiamati generatori di gas.
Per capire come avviene questo processo, considereremo qual è il design delle caldaie a pirolisi e quali funzioni svolge ciascuna delle unità.
Funzionamento di una caldaia a pirolisi
Il principio di funzionamento di una caldaia a pirolisi si basa sulla decomposizione termica del combustibile solido in componenti chimici:
- carbonio;
- gas di pirolisi.
Il processo di generazione di gas di pirolisi combustibile da legno e altri tipi di combustibili solidi è possibile ad alte temperature nell'intervallo 200-8000, in condizioni di carenza di ossigeno e successiva postcombustione del gas rilasciato, che viene miscelato con aria riscaldata secondaria nel postbruciatore. Nel processo di combustione per pirolisi, i gas di combustione all'uscita della caldaia contengono principalmente anidride carbonica e vapore acqueo, la quantità di impurità nocive è ridotta al minimo.
Diagramma del dispositivo classico
Gli elementi principali della caldaia a pirolisi:
- Postcombustore e camere di gassificazione
- Condotti di alimentazione dell'aria
- Scambiatore di calore ad acqua
- Grattugiare
- Camino
- Sensori di temperatura e pressione
- Ventilatore o aspiratore di fumo
Tuttavia, per avere una buona idea dell'intero processo di funzionamento dell'unità di riscaldamento, prenderemo in considerazione il dispositivo delle caldaie a pirolisi e familiarizzeremo con lo scopo di ciascuna delle unità incluse in esso.
Per cominciare, qualsiasi dispositivo di riscaldamento è progettato per riscaldare l'acqua alla temperatura richiesta e fornirla al sistema. A tale scopo viene utilizzato uno scambiatore di calore ad acqua. Il refrigerante entra attraverso la linea di ritorno, si riscalda e ritorna attraverso la linea di alimentazione.
La camera di combustione viene utilizzata per la combustione del carburante e la sua decomposizione in mancanza di aria primaria. La quantità di quest'ultima è regolata da un termostato indipendente.
Il vano postcombustore è necessario per l'ossidazione del gas di pirolisi quando interagisce con l'aria secondaria e raccoglie la cenere. Il collegamento dei fumi e la canna fumaria sono necessari per l'emissione di fumi in atmosfera.
Schema di funzionamento del piroscafo
Lo schema di una caldaia a pirolisi consiste nella sequenza dei seguenti processi:
- caricamento del combustibile nel forno della caldaia, accensione;
- dopo che il carburante è divampato, la serranda viene chiusa, il processo di combustione si trasforma gradualmente in una fase di combustione;
- attraverso il canale primario viene fornita aria esterna alla camera di carico, parte della quale viene utilizzata per mantenere il processo di combustione e raggiungere la temperatura di gassificazione richiesta;
- i gas di pirolisi entrano nella camera di combustione attraverso la griglia;
- per garantire il processo di combustione dei gas di pirolisi, l'aria viene fornita al postcombustore attraverso il canale secondario;
- i prodotti volatili bruciano, rilasciando una certa quantità di calore, una parte del quale è diretta sotto la griglia e serve per mantenere la pirolisi, la seconda va direttamente al riscaldamento della caldaia;
- i prodotti di scarto della combustione passano attraverso uno scambiatore di calore ad acqua e vengono scaricati nel camino;
- il mantenimento della temperatura di combustione ottimale è supportato da un sistema di termoregolazione.
Ulteriori informazioni sul funzionamento della caldaia a pirolisi sono disponibili nel video
Funzionamento a fasi della caldaia a pirolisi
Per avere un'idea più completa delle caratteristiche di progettazione dell'apparato e del principio del suo funzionamento, considerare il dispositivo della caldaia di pirolisi e i suoi schemi di collegamento nella foto sotto.
Le camere si trovano una sopra l'altra e sono separate da una griglia. Nella fase iniziale, la legna viene caricata nella parte superiore, che è un bunker di carburante, e data alle fiamme.
Dopo aver chiuso la porta e avviato l'aspiratore o il ventilatore, la legna viene asciugata. Inoltre, quando la temperatura sale a 200 gradi o più e c'è una mancanza di ossigeno nella camera, si verifica la decomposizione in un residuo solido e il gas di legno: questo è il processo di pirolisi.
Il vano inferiore o camera di combustione viene utilizzato per bruciare il gas di pirolisi e raccogliere la cenere residua dopo la combustione. In esso, l'aria secondaria viene aggiunta alle sostanze volatili rilasciate e avviene la combustione del gas, e parte del calore ritorna allo strato inferiore di legna da ardere, aumentando la temperatura e mantenendo il processo di pirolisi.
In questo caso la potenza della caldaia viene regolata pressurizzando l'aria secondaria attraverso i canali utilizzati per la sua alimentazione.
Nella fase successiva, il calore ottenuto durante la reazione viene utilizzato per riscaldare l'acqua in uno scambiatore di calore, che poi entra nell'impianto di riscaldamento.
Modalità di funzionamento della caldaia del generatore di gas
Tutte le caldaie a pirolisi prevedono il funzionamento in tre modalità:
Il caricamento aggiuntivo del carburante deve essere effettuato a un ritmo veloce per evitare di riempire l'aria con monossido di carbonio e perdite di calore.
Schema elettrico in dettaglio
Non è sufficiente acquistare un dispositivo di riscaldamento, è anche necessario installarlo correttamente e collegarlo al sistema.
Il collegamento della caldaia a pirolisi può essere effettuato in diversi modi:
- Semplice
- Con contorno di miscelazione
- Con una freccia idraulica
- Con bollitore e circuito sanitario
Il primo, oltre al dispositivo stesso, comprende: una pompa di circolazione, un vaso di espansione e un gruppo di sicurezza. Con un tale collegamento, può verificarsi una piccola quantità di condensa, ma l'unità di controllo reagisce al suo accumulo. In questo caso, interrompe l'alimentazione alla pompa e quindi impedisce la formazione di una grande quantità di condensa.
Il secondo schema per il collegamento di una caldaia a pirolisi, oltre ai nodi precedentemente elencati, include anche un circuito di miscelazione e rubinetti necessari per regolare la quantità di refrigerante. È un po 'meglio di uno semplice ed elimina completamente la formazione di condensa sulle pareti della caldaia.
Il terzo è più spesso utilizzato per sistemi con più circuiti di riscaldamento e contiene una freccia idraulica. Il suo ruolo principale è escludere l'effetto idraulico delle pompe tra di loro. Ma è anche in grado di degassare l'impianto di riscaldamento.
E l'ultimo è lo schema di funzionamento della caldaia a pirolisi con Laddomat 21. Comprende un serbatoio di accumulo e un circuito di fornitura di acqua calda, il cui funzionamento ideale è garantito da un'unità aggiuntiva. La selezione del volume del contenitore viene effettuata secondo i seguenti indicatori: non meno di 25 litri per 1 kW di potenza.
Questo schema, grazie all'unità Laddomat 21, è in grado di sostituire il classico schema di connessione, che si compone di singoli elementi. Funziona nella modalità seguente. L'acqua viene riscaldata al valore impostato regolando la sua portata dal bollitore tramite la valvola termostatica. Aumenta o diminuisce la sezione trasversale della linea di ritorno e quindi influisce sul raggiungimento dei valori specificati da parte del liquido di raffreddamento.
Inoltre la presenza al suo interno di un bollitore permette alla caldaia di funzionare in modo ottimale. E in caso di interruzione improvvisa dell'alimentazione, consente di mantenere la temperatura del liquido di raffreddamento a un determinato livello per due giorni.
L'efficienza del circuito sanitario si ottiene utilizzando l'energia della caldaia. Ottenere acqua calda per le necessità domestiche è possibile grazie al rilascio di parte del suo calore da parte del liquido di raffreddamento attraverso le pareti del serbatoio.
Quale schema per il collegamento di una caldaia a pirolisi, tra quelli discussi sopra, sarà ottimale, dipende dalle specifiche dell'impianto di riscaldamento e in parte dalla disponibilità di una quantità di denaro gratuita.
In ogni caso, devono soddisfare le seguenti condizioni:
- Soddisfa i requisiti di sicurezza
- Garantire una buona circolazione del liquido di raffreddamento nel sistema
E non dimenticare che migliore è la dotazione delle tubazioni della caldaia, più economica sarà in funzione e più comoda da utilizzare e mantenere.
Produzione del tamburo della caldaia
Per assemblare una caldaia a pirolisi con le proprie mani, si consiglia di utilizzare materiali in acciaio di 4 mm di spessore. Ma per risparmiare denaro per l'involucro, puoi usare Metallo 3 mm.
- Prendi 2 tubi, il cui diametro dovrebbe essere rispettivamente di 1500 e 1300 mm. Il tubo più piccolo è incassato all'interno dell'analogo più largo ed è collegato a quest'ultimo con un anello, anch'esso realizzato a mano da una guarnizione d'angolo di 2,5x2,5 cm.
- Un cerchio con un diametro di 450 mm viene ritagliato in acciaio e saldato al fondo del tubo interno. Di conseguenza, si ottiene una canna, saldata al circuito di riscaldamento dell'acqua, con una larghezza di 25 mm.
- Taglia dall'estremità inferiore del fusto foro rettangolare 150 mm di larghezza e 80 mm di altezza. Il foro risultante sarà la porta del cassetto cenere. Successivamente, il cassetto cenere viene saldato e viene montata la porta, che è dotata di cerniere e chiusura in metallo.
- Nella parte superiore della camicia d'acqua viene praticato un foro rettangolare, nel quale verrà successivamente caricato il carburante. La porta di carico è saldata, una porta è dotata, anch'essa dotata di cerniere in metallo e serratura.È preferibile utilizzare una doppia porta in una cavità vuota, con la quale inserire una guarnizione di materiale amianto. Ciò riduce notevolmente le perdite di calore.
- Anche sopra la caldaia a pirolisi saldare lo scarico, progettato per scaricare i gas di scarico nella canna fumaria.
- Nella parte superiore e inferiore della camicia sono saldati ugelli di diametro 4-4,5 cm, con filettature alle estremità, destinati al collegamento della caldaia all'impianto di riscaldamento.
- Tutti i giunti saldati vengono accuratamente insaponati e controllati per la tenuta. Quindi, la camicia della caldaia viene pressata sotto una pressione di almeno 2-2,5 kg per cm quadrato. Se vengono rilevati difetti, vengono rimossi utilizzando una saldatrice.
Vorrei notare che una caldaia a combustibile solido a pirolisi con un sistema di riscaldamento ad aria, e non un design standard con un refrigerante ad acqua, è combinata con successo. In una tale situazione, l'aria viene trasferita attraverso i tubi e viene restituita al sistema attraverso il pavimento. Tale riscaldamento non si congela quando fa freddo se la caldaia è inattiva e, quindi, non è necessario scaricare il liquido di raffreddamento in caso di partenza dei proprietari.
Qual è il dispositivo di riscaldamento più economico?
Tutte le caldaie sono utilizzate per riscaldare locali residenziali o industriali e si dividono in tre tipologie:
- Gas
- Electro
- Combustibile solido, combustione lunga
Ognuno di loro funziona con un certo tipo di carburante e ha i suoi vantaggi e svantaggi. Ma come scegliere il campione più affidabile ed economicamente redditizio? Per rispondere a questa domanda, è necessario considerare ciascuno dei modelli prodotti e, dopo aver confrontato il dispositivo della caldaia di pirolisi stessa e altri tipi, scegliere quello adatto a condizioni specifiche.
I più comuni sono il gas
Cominciamo con l'attrezzatura a gas, poiché questo tipo di carburante è considerato uno dei più economici e, date le condizioni climatiche russe, il suo consumo in inverno sarà elevato. I dispositivi di questo tipo sul mercato sono rappresentati da vari produttori e una vasta gamma di modelli, quindi c'è molto da scegliere.
Tuttavia, va tenuto presente che gli apparecchi a gas differiscono in:
- Metodo di installazione (pavimento o parete)
- Funzionalità (con uno o due circuiti - per riscaldamento e sanitario)
- Tipi di bruciatori (accensione elettrica o piezoelettrica)
- Rimozione dei prodotti della combustione (a tiraggio naturale o forzato)
Hanno differenze di potenza e l'area della stanza riscaldata dipende direttamente dal suo valore. Di solito, per il calcolo, vengono presi i dati medi, vale a dire che è richiesto 1 kW di potenza per 10 m² con un'altezza del soffitto non superiore a 3 metri.
I vantaggi delle apparecchiature a gas includono il fatto che per i dispositivi con tiraggio forzato non è richiesta l'attrezzatura di un camino classico. Di solito utilizza un tubo coassiale fornito con la caldaia.
Ma i modelli a gas hanno degli svantaggi. Il più grande di questi è la capacità di funzionare con un solo tipo di carburante e, quindi, la possibilità di utilizzare tali apparecchiature è disponibile solo negli insediamenti gassificati.
L'elettrico è il più semplice e conveniente
Il prossimo sulla nostra lista sono gli elettrodomestici. E sebbene questo tipo di apparecchiatura sia considerata una delle più costose da utilizzare a causa dell'elevato costo dell'elettricità, non dovresti abbandonarla completamente.
I modelli elettrici hanno alcuni vantaggi rispetto ad altri modelli.
In primo luogo, sono insostituibili negli insediamenti suburbani, che non sono collegati alla rete del gas.
In secondo luogo, sono più economici dei modelli a combustibile liquido o solido e sono molto facili da installare, il che significa che non richiedono costi aggiuntivi, ad eccezione del proprio costo.
In terzo luogo, possono essere installati in qualsiasi stanza, avere dimensioni e peso ridotti e superare altri tipi di apparecchiature in questi indicatori.
Il loro design è molto semplice e include:
- Blocco di controllo
- Scambiatore di calore (composto da un serbatoio e elementi riscaldanti)
Grazie a questo, sono molto facili da usare, non necessitano di manutenzione preventiva e pulizia. Ma il loro vantaggio più importante è la compatibilità ambientale.
Non bruciano ossigeno nella stanza, non emettono sostanze nocive nell'atmosfera e sono molto facili da regolare.
Una vasta gamma di capacità consente l'uso di tali apparecchiature non solo per il riscaldamento di case e appartamenti privati, ma anche per grandi locali industriali e persino quelli in cui sono vietate altre caldaie.
Inoltre, sono completamente automatizzati. Ciò consente di specificare la temperatura desiderata, che in futuro il dispositivo mantiene da solo.
Progressivo - pirolisi
Le ultime della nostra lista sono le caldaie a combustibile solido per combustione lunga. Hanno anche un altro nome: generatori di gas. Il loro principio di funzionamento si basa sulla combustione del legno o degli scarti della lavorazione del legno e, in alcuni modelli, del carbone. Allo stesso tempo, hanno la capacità di utilizzare il carburante nel modo più efficiente possibile e quindi aumentare l'efficienza.
Possono essere utilizzati sia per il riscaldamento degli ambienti che per la preparazione dell'acqua calda. I modelli moderni sono dotati di automazione che semplifica il loro funzionamento. I vantaggi includono il costo del carburante, è uno dei più economici e convenienti in qualsiasi località.
A differenza dei modelli a gas, non richiedono l'approvazione per l'installazione e li superano anche nella sicurezza antincendio, lo schema delle caldaie a pirolisi stesse è molto semplice e consente di installarle da soli.
Ma il loro vantaggio più importante è la completa autonomia. Anche in assenza di gas ed elettricità in casa, potranno fornirti calore e acqua calda.
Sicurezza della caldaia
Il funzionamento di qualsiasi unità associata al gas presenta una serie di potenziali pericoli. Pertanto, il rispetto di semplici regole di sicurezza è molto importante. In questo caso, ce ne sono alcuni:
- si consiglia di installare la caldaia in una zona non residenziale;
- deve esserci una base di cemento o una lamiera sotto l'unità;
- la distanza dalle pareti della caldaia alla parete della stanza o al mobile più vicino deve essere di almeno 20 cm;
- la ventilazione nella stanza è obbligatoria, poiché in caso di perdita di monossido di carbonio, deve avere uno scarico;
- è anche importante isolare il camino in modo che resina e acqua non si accumuli al suo interno.
Quando si progetta una caldaia a pirolisi con le proprie mani, è importante osservare la tecnologia della sua fabbricazione e leggere correttamente i disegni. Questo ti salverà da errori che saranno difficili e talvolta impossibili da correggere.
Una tale unità, anche se eseguita con le proprie mani, sarà costosa, ma è impossibile risparmiare sulla qualità dei materiali. La temperatura di esercizio della caldaia è elevata, il che espone tutte le parti dell'unità a carichi maggiori. Materiali di scarsa qualità possono portare a una rapida usura delle camere della caldaia, che sarà costosa da riparare.
In generale, un'unità fai-da-te costerà il 20-30% in meno rispetto a un analogo acquistato da uno stabilimento di produzione.
Come è l'installazione e l'installazione di una caldaia a pirolisi
Nella prima fase del lavoro del nostro personale, viene sviluppato un progetto, viene redatto un preventivo, viene creato uno schema per l'installazione e l'installazione di una caldaia a pirolisi. Prendiamo in considerazione tutti i desideri del cliente, studiamo le caratteristiche dell'edificio, calcoliamo i costi dei materiali, delle attrezzature, la quantità di lavoro da svolgere. La sicurezza rimane una questione prioritaria nel flusso di lavoro. La minima deviazione dalla correttezza della procedura di installazione, selezione dei componenti, impostazioni, può portare a un successivo guasto nel funzionamento dell'apparecchiatura e, di conseguenza, a un pericolo per la salute umana.È estremamente importante che l'installazione e l'installazione della caldaia a pirolisi vengano eseguite solo da artigiani esperti che si assumono un'enorme quota di responsabilità e possono garantire la loro qualità.
Il mercato moderno è ricco di una varietà di dispositivi di riscaldamento. Se non sei in grado di scegliere un modello specifico di caldaia a combustibile solido, i nostri specialisti possono risolvere i tuoi dubbi e dare una consulenza qualificata.
L'installazione del sistema di riscaldamento si compone delle seguenti fasi:
- installazione delle comunicazioni e dei dispositivi necessari in essa contenuti;
- committenza lavori;
- controllo idraulico e verifica del funzionamento di elementi e nodi di rete;
- messa in servizio dell'impianto di riscaldamento.
In futuro, l'azienda si impegna a fornire una serie di servizi necessari per stabilizzare l'operatività della caldaia installata, eseguendo la garanzia e il servizio di manutenzione. Faremo tutto il necessario affinché il sistema di riscaldamento ti serva a lungo e in modo affidabile. La nostra azienda è interessata ad un'organizzazione chiara ed efficiente della propria attività lavorativa, che dia buoni risultati. Credimi, siamo estremamente contenti se i clienti si ricordano di noi con gratitudine.
Pro e contro
Le caratteristiche negative di una caldaia a combustibile solido includono:
- costo molto alto;
- la necessità di preparare la legna da ardere, che deve essere assolutamente asciutta;
- funziona dalla rete elettrica.
Nonostante gli svantaggi, il dispositivo generatore di gas ha i suoi vantaggi. Esso:
- calore confortevole con una caldaia a pirolisi;
- abbastanza facile da usare;
- viene rilasciata una quantità molto piccola di elementi nocivi;
- in grado di lavorare per un periodo piuttosto lungo dopo che il carburante è stato inserito;
- può essere utilizzato con qualsiasi tipo di sistema di fornitura di calore;
- puoi automatizzare completamente il processo;
- utilizzato per lo smaltimento di materiali come plastica, gomma e polimeri.
Questo tipo di palo di combustibile solido per il riscaldamento nel suo design presenta diverse sezioni: scomparti per il forno, uno scambiatore di calore e un'unità che fornisce acqua al dispositivo.
Quando si monta una caldaia a pirolisi da soli, è necessario creare correttamente un diagramma e un disegno. Quindi, usalo per assemblare l'unità, che può essere immediatamente controllata e utilizzata in seguito nella vita di tutti i giorni. Per creare, è sufficiente seguire la sigillatura dei tubi di riscaldamento che forniscono acqua al fine di evitare vari problemi in futuro. Con il corretto assemblaggio di una caldaia a combustione lunga, l'apparecchiatura si riscalda molto rapidamente fino alla temperatura desiderata, impiegando solo mezz'ora.
Foto del diagramma della caldaia a pirolisi
Qualsiasi macchina per la generazione di gas nel suo design contiene due camere. Una camera della caldaia serve a riempirla con il combustibile necessario, dove si decompone in residui secchi e gas combustibile. Si sposta nello scompartimento successivo. L'aria aggiuntiva viene fornita all'interno dell'apparecchiatura con l'aiuto di un ventilatore speciale, in modo che la legna possa bruciare in modo più efficiente. Il fumo generato in questo processo viene rimosso attraverso l'aspiratore installato. Le camere sono separate l'una dall'altra da una griglia in ghisa.
Ad alte temperature e in assenza di ossigeno, dal legno viene rilasciato gas, quando miscelato con flussi d'aria, lo scambiatore di calore si riscalda fino a 1200 gradi. Il calore viene quindi trasferito al refrigerante del sistema. I gas di scarico fuoriescono attraverso uno speciale tubo del camino. La composizione include una miscela di vapore acqueo e anidride carbonica. Si consiglia di realizzare uno strato di materiale nel camino, costituito da lana minerale, coperto con una pellicola speciale sulla parte superiore. Viene fatto in modo che durante il raffreddamento non si formino catrame e condensa, il che può avere un effetto piuttosto negativo sul tubo.
Tutte le sezioni della caldaia di pirolisi sono dotate di un rivestimento refrattario in mattoni refrattari. È lei che crea condizioni favorevoli per la combustione del carburante in una caldaia a pirolisi.
Elementi principali
Ad esempio, prendiamo uno schema già pronto di una caldaia Belyaev con una potenza di 40 kW. Contiene i seguenti elementi principali:
- Controller per il circuito della caldaia.
- Porta di carico del carburante.
- Coperchio cassetto cenere.
- Aspiratore di fumo.
- Manicotto per sensore di temperatura fusibile.
- Collegamento alla linea di emergenza.
- Linea di alimentazione.
- Alimentazione di acqua fredda allo scambiatore di calore protettivo.
- Fornitura di acqua calda allo scambiatore di calore protettivo.
- Linea di ritorno.
- Collegamento svuotamento e vaso di espansione.
Certo, avendo esperienza e qualche conoscenza ingegneristica, puoi cambiare il design della caldaia senza problemi. Lo schema di collegamento della caldaia a pirolisi può essere modificato a propria discrezione. Tuttavia, il lavoro deve essere eseguito in modo tale da non disturbare le dimensioni della camera interna.
