La caldera és el principal element estructural de qualsevol sistema de calefacció. Les calderes de calefacció de combustible sòlid són un tipus d’equips de calefacció. Amb la seva ajuda, és possible organitzar calefacció en qualsevol habitació, inclòs un apartament, una casa privada o el taller d’una empresa industrial. L’increment constant dels preus dels principals tipus de transportistes d’energia fòssil va provocar un desenvolupament força ràpid de les calderes de combustible sòlid. És l'eficiència d'aquest equipament que es considera el seu avantatge principal. S'aconsegueix a causa del baix preu dels consumibles de combustible.
Que són
Tots els tipus moderns d’aquests equips són d’acer resistent a la calor o de fosa. Cadascun d’aquests materials presenta unes característiques determinades. Així doncs, les opcions d’acer tenen un cost inferior i una eficiència lleugerament més elevada. Per regla general, aquesta superioritat no supera el 2%. Al mateix temps, les calderes de ferro colat són més duradores i tenen capacitat per augmentar la potència. Això és possible afegint seccions estàndard.
Condicions de combustió
En les condicions en què es produeix la combustió del combustible, els equips es poden dividir en els següents tipus:
- Calderes convencionals procés de combustió directa.
- Calderes amb un llarg cicle de crema.
- Piròlisi o generador de gas.
- Calderes que utilitzen combustibles, processats en una fracció fina de grànuls.
En una caldera típica de combustible sòlid, la combustió es produeix en una caixa de foc. A més de la llenya convencional, podeu utilitzar qualsevol tipus de combustible sòlid (carbó, torba, etc.) Els productes de combustió aporten energia tèrmica a l’intercanviador de calor, que la transfereix al transportador de calor del sistema de calefacció. Dels principals avantatges d’aquesta variant de la caldera, cal destacar la simplicitat del disseny. La combustió de combustible es produeix en 2-6 hores.
Llarg procés de crema
L'equip que augmenta significativament el temps del procés de combustió en una sola pestanya té algunes característiques de disseny. El forn de la caldera té una forma cilíndrica. El procés de combustió es produeix a la capa superior i es mou cap avall. El gruix de la capa de cremada superior és d’uns 20 cm. Un distribuïdor d’aire mòbil es troba situat al forn d’aquesta caldera. A mesura que la capa es crema, baixa, proporcionant a la següent capa que es cremi. L’aire es dosifica i només és suficient per cremar la capa superior. Així, s’aconsegueix el funcionament continu de la caldera. L’horari d’obertura varia de 12 a 30 hores. En el disseny d’una tal caldera no hi ha cap cassola i reixeta.
En calderes amb un llarg cicle de combustió, es pot ajustar la potència. Això s’aconsegueix ajustant el subministrament d’aire a la cambra de combustió segellada. Entre els principals inconvenients, cal destacar la demanda de qualitat de combustible. El percentatge de la seva humitat no hauria de superar el 30%. La millor opció es considera una humitat del 15 al 20%.
Opcions de piròlisi de calderes de combustible sòlid
El disseny d'aquest equipament de calefacció preveu dues cambres separades. Les dues cambres estan molt estretes. La primera cambra proporciona calefacció amb subministrament d’aire limitat. L’alta temperatura i la falta d’oxigen comporta que la fusta comenci a descompondre's, alhora que emet una gran quantitat de gas. Aquest procés s’anomena piròlisi. Són aquests gasos, preescalfats i barrejats amb l’aire, els que es cremen a la segona cambra de la caldera de combustible sòlid.
Aquest equipament es produeix en dues versions: amb la disposició superior de la cambra de combustió de gas i amb la inferior.Es poden trobar dissenys amb una ubicació inferior del reblotge molt més sovint que els seus homòlegs amb una disposició superior del forn. Amb la ubicació superior de la cambra de foc, és prou convenient carregar combustible. Com que el moviment de productes de combustió no és natural, és a dir, de dalt a baix, el projecte es realitza de manera forçada. Així, el disseny preveu un ventilador.
Calderes de pellets de combustible sòlid
Pèl·lets: pellets premsats de fusta i els seus residus amb un diàmetre de 6 a 8 mm. A més, els subproductes agrícoles s’utilitzen àmpliament per a la producció de pellets. Es tracta de la pell de cultius vegetals, palla, torba, etc. El principal criteri pel qual es selecciona la principal matèria primera per a la producció de grànuls és la presència d’una substància com la lignina. És la lignina que proporciona l’enllaç de la massa en la producció d’aquest tipus de biocombustible.
Els pellets comprimits a pressió adquireixen una densitat lleugerament superior a les matèries primeres a partir de les quals van ser elaborades. Així, augmenta la densitat específica de combustió. Les calderes que utilitzen grànuls de petita fracció com a combustible tenen característiques de disseny. Els elements estructurals principals són:
- Recepció de la tremuja.
- Mecanisme d’alimentació de pellets a la zona de combustió.
- Cremador
- Dispositiu d’encesa automàtica.
- Mecanisme de control amb sensors de temperatura.
En el disseny de calderes de pellets de combustible sòlid s’utilitzen dos tipus de cremadors: llamarada i rèplica. En un cremador tipus torxa, la combustió de pellets es produeix a causa del flux d’aire forçat, que forma una torxa de flama. Els cremadors de rèplica són un bol volumètric fabricat en acer o fosa resistent a la calor. A través del centre d'aquest bol hi ha un subministrament mecànic de pellets. La combustió es produeix a tota la superfície del bol.
Cada espècie té certs avantatges i desavantatges. Per tant, els cremadors tipus torxa són més senzills quant a disseny. Els avantatges inclouen no exigir la qualitat dels pellets. El tipus de cremadores de rèplica es caracteritza per una major potència i una major eficiència. Tanmateix, els cremadors d’aquest tipus són més exigents en la qualitat dels pellets de combustible.
Tendències clau del desenvolupament
Aquestes tendències es poden atribuir amb seguretat a l’automatització del procés de combustió. El procés de cremar combustible sòlid és força difícil d’aturar. Per tant, sovint es produeixen situacions quan la sortida d’energia de la caldera no satisfà les necessitats. És a dir, aquest equipament no està pensat per a un funcionament a curt termini. Aquest inconvenient es pot eliminar mitjançant la instal·lació d’un dipòsit tampó al sistema de calefacció. Exerceix la funció d’acumular energia tèrmica amb la seva posterior transferència al sistema de calefacció.
Els models de calderes de combustible sòlid, produïts per la indústria moderna, són una alternativa digna als equips que utilitzen gas, electricitat i gasoil com a combustible. Els dissenys de calderes de combustible sòlid moderns utilitzen tecnologies innovadores que augmenten notablement la competitivitat del mercat d’equips de calefacció.
