La caldaia è l'elemento strutturale principale di qualsiasi sistema di riscaldamento. Le caldaie per riscaldamento a combustibile solido sono un tipo di apparecchiatura di riscaldamento. Con il loro aiuto, è possibile organizzare il riscaldamento in qualsiasi stanza, incluso un appartamento, una casa privata o l'officina di un'impresa industriale. Il costante aumento dei prezzi per i principali tipi di vettori di energia fossile ha provocato uno sviluppo abbastanza rapido delle caldaie a combustibile solido. È l'efficienza di tale apparecchiatura che è considerata il suo principale vantaggio. È ottenuto grazie al basso prezzo dei materiali di consumo del carburante.
Cosa sono
Tutti i moderni tipi di tali apparecchiature sono realizzati in acciaio resistente al calore o ghisa. Ognuno di questi materiali ha determinate caratteristiche. Pertanto, le opzioni in acciaio hanno un costo inferiore e un'efficienza leggermente superiore. Di norma, questa superiorità non supera il 2%. Allo stesso tempo, le caldaie in ghisa sono più resistenti e hanno la capacità di aumentare la potenza. Ciò è possibile aggiungendo sezioni standard.
Condizioni di combustione
Nelle condizioni in cui avviene la combustione del combustibile, l'apparecchiatura può essere suddivisa nei seguenti tipi:
- Caldaie convenzionali a combustione diretta.
- Caldaie con un lungo ciclo di combustione.
- Pirolisi o generazione di gas.
- Caldaie che utilizzano combustibili, trasformate in una bella frazione di granuli.
In una tipica caldaia a combustibile solido, la combustione avviene in un focolare. Oltre alla legna da ardere convenzionale, è possibile utilizzare qualsiasi tipo di combustibile solido: carbone, torba, ecc. I prodotti della combustione emettono energia termica allo scambiatore di calore, che la trasferisce al vettore di calore nel sistema di riscaldamento. Tra i principali vantaggi di questa variante della caldaia, vale la pena notare la semplicità del design. La combustione del combustibile avviene entro 2-6 ore.
Lungo processo di combustione
L'apparecchiatura che aumenta significativamente il tempo del processo di combustione su una scheda, ha alcune caratteristiche di progettazione. La fornace della caldaia ha una forma cilindrica. Il processo di combustione stesso si verifica nello strato superiore e si sposta verso il basso. Lo spessore dello strato di combustione superiore è di circa 20 cm Un distributore d'aria mobile si trova nella fornace di tale caldaia. Mentre il layer brucia, si abbassa, fornendo il layer successivo da masterizzare. L'aria viene dosata ed è sufficiente per bruciare lo strato superiore. Pertanto, si ottiene il funzionamento continuo della caldaia. Gli orari di apertura variano dalle 12 alle 30 ore. Nella progettazione di una tale caldaia non ci sono portacenere e griglia.
Nelle caldaie con un lungo ciclo di combustione, è possibile regolare la potenza. Ciò si ottiene regolando l'alimentazione dell'aria nella camera di combustione sigillata. Tra i principali svantaggi, vale la pena notare la domanda di qualità del carburante. La percentuale della sua umidità non deve superare un valore del 30%. L'opzione migliore è considerata umidità del 15-20%.
Opzioni di pirolisi per caldaie a combustibile solido
La progettazione di tali apparecchiature di riscaldamento prevede due camere separate. Entrambe le camere sono strette. La prima camera fornisce il riscaldamento con una fornitura d'aria limitata. Le alte temperature e la mancanza di ossigeno portano al fatto che il legno inizia a decomporsi, emettendo una grande quantità di gas. Questo processo si chiama pirolisi. Sono questi gas, preriscaldati e miscelati con l'aria, che vengono bruciati nella seconda camera della caldaia a combustibile solido.
Tale attrezzatura è prodotta in due versioni: con la disposizione superiore della camera di combustione del gas e con la parte inferiore.I disegni con la posizione inferiore del postcombustore possono essere trovati molto più spesso rispetto alle loro controparti con la disposizione superiore del forno. Con la posizione superiore della camera di combustione, è abbastanza conveniente caricare il carburante. Poiché il movimento dei prodotti della combustione non è naturale, vale a dire dall'alto verso il basso, il tiraggio viene eseguito in modo forzato. Pertanto, il design prevede un fan.
Caldaie a pellet a combustibile solido
Pellet: pellet pressato dal legno e dai suoi rifiuti con un diametro da 6 a 8 mm. Inoltre, i sottoprodotti agricoli sono ampiamente utilizzati per la produzione di pellet. Questa è la buccia di piante, paglia, torba, ecc. Il criterio principale con cui viene selezionata la principale materia prima per la produzione di granuli è la presenza di una sostanza come la lignina. È la lignina che fornisce il legame della massa nella produzione di questo tipo di biocarburante.
I pellet compressi sotto pressione acquisiscono una densità leggermente superiore rispetto alle materie prime da cui sono stati realizzati. Pertanto, aumenta la densità specifica della combustione. Le caldaie che utilizzano granuli a piccola frazione come combustibile hanno caratteristiche di design. I principali elementi strutturali sono:
- Tramoggia di ricezione.
- Meccanismo di alimentazione a pellet nella zona di combustione.
- Bruciatore.
- Dispositivo di accensione automatica.
- Meccanismo di controllo con sensori di temperatura.
Nella progettazione di caldaie a pellet a combustibile solido, vengono utilizzati due tipi di bruciatori: svasatura e storta. In un bruciatore a torcia, la combustione dei pellet avviene a causa del flusso d'aria forzato, che forma una torcia a fiamma. I bruciatori a storte sono una vasca volumetrica in acciaio resistente al calore o ghisa. Attraverso il centro di una tale ciotola è una fornitura meccanica di pellet. La combustione si verifica su tutta la superficie della ciotola.
Ogni specie presenta alcuni vantaggi e svantaggi. Quindi, i bruciatori a torcia sono più semplici in termini di design. I vantaggi includono la non esigenza della qualità del pellet. Il tipo di storta dei bruciatori è caratterizzato da una maggiore potenza e maggiore efficienza. Tuttavia, i bruciatori di questo tipo sono più esigenti sulla qualità dei pellet di carburante.
Principali tendenze di sviluppo
Queste tendenze possono essere attribuite in modo sicuro all'automazione del processo di combustione. Il processo di combustione di combustibile solido è abbastanza difficile da fermare. Pertanto, spesso si verificano situazioni in cui la produzione di energia della caldaia non soddisfa i bisogni. Cioè, tale apparecchiatura non è progettata per un funzionamento a breve termine. Questo inconveniente può essere eliminato installando un serbatoio di accumulo nel sistema di riscaldamento. Svolge la funzione di accumulo di energia termica con il suo successivo trasferimento al sistema di riscaldamento.
I modelli di caldaie a combustibile solido, che sono prodotti dall'industria moderna, sono una valida alternativa alle apparecchiature che utilizzano gas, elettricità, gasolio come combustibile. I design delle moderne caldaie a combustibile solido utilizzano tecnologie innovative che aumentano significativamente la loro competitività nel mercato delle apparecchiature di riscaldamento.
