Variedades y características modernas de las calderas de combustible sólido.

La caldera es el principal elemento estructural de cualquier sistema de calefacción. Las opciones de combustible sólido para calderas de calefacción son un tipo de equipo de calefacción. Con su ayuda, puede organizar la calefacción en cualquier habitación, incluido un apartamento, una casa privada o un taller de una empresa industrial. El constante aumento de los precios de los principales tipos de fuentes de energía fósil provocó un desarrollo bastante rápido de las calderas de combustible sólido. Es la eficiencia de dicho equipo lo que se considera su principal ventaja. Se consigue gracias al bajo precio del combustible consumible.

Qué son

Todos los tipos modernos de tales equipos están hechos de acero o hierro fundido resistentes al calor. Cada uno de estos materiales tiene ciertas características. Entonces, las opciones de acero tienen un costo menor y una eficiencia ligeramente mayor. Por regla general, esta superioridad no supera el 2%. Al mismo tiempo, las calderas de hierro fundido son más duraderas y tienen la capacidad de aumentar la potencia. Esto es posible agregando secciones estándar.

Condiciones de combustión

Según las condiciones en las que se produce la combustión de combustible, los equipos se pueden dividir en los siguientes tipos:

• Calderas convencionales con proceso de combustión directa.
• Calderas con ciclo de combustión largo.
• Pirólisis o generación de gas.
• Calderas que utilizan como combustible procesado en pellets de fracción fina.

En la versión habitual de una caldera de combustible sólido, la combustión tiene lugar en una cámara de combustión. Además de la leña común, puede utilizar cualquier tipo de combustible sólido: carbón, turba, etc. Los productos de combustión emiten energía térmica al intercambiador de calor, que la transfiere al refrigerante al sistema de calefacción. De las principales ventajas de esta opción de caldera, cabe destacar la simplicidad del diseño. La combustión de combustible ocurre en 2-6 horas.

Proceso de combustión prolongado

El equipo, que aumenta significativamente el tiempo del proceso de combustión en una pestaña, tiene algunas características de diseño. El horno de caldera tiene forma cilíndrica. El proceso de combustión en sí tiene lugar en la capa superior y se mueve hacia abajo. El espesor de la capa superior de combustión es de unos 20 cm. Hay un distribuidor de aire móvil en el horno de dicha caldera. A medida que la capa se quema, baja, asegurando la combustión de la siguiente capa. El aire se suministra medido y solo es suficiente para la combustión de la capa superior. Por lo tanto, se logra un funcionamiento a largo plazo de la caldera. Los horarios de apertura varían de 12 a 30 horas. No hay cenicero ni rejilla en el diseño de dicha caldera.

En calderas con un ciclo de combustión largo, es posible regular la potencia. Esto se logra ajustando el suministro de aire a la cámara de combustión sellada. De las principales desventajas, cabe destacar la rigurosidad con la calidad del combustible. El porcentaje de su contenido de humedad no debe exceder el 30%. Se considera que la mejor opción es una humedad del 15 al 20%.

Opciones de pirólisis para calderas de combustible sólido

El diseño de dicho equipo de calefacción prevé dos cámaras separadas. Ambas cámaras están selladas. En la primera cámara, se proporciona calefacción con un suministro de aire limitado. La alta temperatura y la falta de oxígeno hacen que la madera se descomponga, liberando una gran cantidad de gas. Este proceso se llama pirólisis. Son estos gases, precalentados y mezclados con aire, los que se queman en la segunda cámara de la caldera de combustible sólido.

Dicho equipo se produce en dos versiones: con la ubicación superior de la cámara de combustión de gases y con la inferior. Las estructuras con una ubicación más baja de la cámara de combustión se pueden encontrar con mucha más frecuencia que sus contrapartes con una ubicación superior de la cámara de combustión. Con la ubicación superior de la cámara de leña, es bastante conveniente cargar combustible. Dado que el movimiento de los productos de combustión no es natural, es decir, de arriba hacia abajo, el empuje se realiza de manera obligatoria. Por lo tanto, el diseño prevé la presencia de un ventilador.

Calderas de combustible sólido para pellets

Pellets: gránulos prensados ​​de madera y sus desechos con un diámetro de 6 a 8 mm. Además, los subproductos agrícolas se utilizan ampliamente para la producción de pellets. Estas son las cáscaras de cultivos de plantas, paja, turba, etc. El criterio principal para elegir la materia prima principal para la producción de gránulos es la presencia de una sustancia como la lignina en ella. Es la lignina la que asegura la adhesión de la masa en la producción de este tipo de biocombustible.

Los pellets comprimidos a presión adquieren una densidad ligeramente superior a la de las materias primas con las que se fabrican. Por tanto, aumenta la densidad de combustión específica. Las calderas que utilizan gránulos finos como combustible tienen características de diseño. Los principales elementos estructurales son:

• Tolva receptora.
• Mecanismo de alimentación de pellets a la zona de combustión.
• Quemador.
• Dispositivo de encendido automático.
• Mecanismo de control con sensores de temperatura.

En el diseño de calderas de pellets de combustible sólido, se utilizan dos tipos de quemadores: antorcha y retorta. En un quemador tipo antorcha, la combustión de los pellets se produce debido al flujo de aire forzado, que forma la antorcha de llama. Los quemadores de retorta son un cuenco volumétrico de acero o hierro fundido resistentes al calor. Los pellets se alimentan mecánicamente a través del centro de dicho recipiente. La quema se produce en toda la superficie del recipiente.

Cada tipo tiene ciertas ventajas y desventajas. Por lo tanto, los quemadores de llamarada son más simples en términos de diseño. Las ventajas incluyen no rigor en la calidad de los pellets. Los quemadores tipo retorta se caracterizan por una mayor potencia y mayor eficiencia. Sin embargo, los quemadores de este tipo son más exigentes con la calidad de los pellets de combustible.

Principales tendencias de desarrollo

Estas tendencias se pueden atribuir con seguridad a la automatización del proceso de combustión. El proceso mismo de quemar combustible sólido es bastante difícil de detener. Por lo tanto, a menudo surgen situaciones en las que la producción de energía de la caldera no satisface las necesidades. Es decir, dicho equipo no está diseñado para un funcionamiento a corto plazo. Este inconveniente se puede eliminar instalando un tanque de compensación en el sistema de calefacción. Realiza la función de acumular energía térmica con su posterior transferencia al sistema de calefacción.

Los modelos de calderas de combustible sólido, que son producidos por la industria moderna, representan una alternativa digna a los equipos que utilizan gas, electricidad y combustible diesel como combustible. En los diseños de las modernas calderas de combustible sólido, se utilizan tecnologías innovadoras que aumentan significativamente su competitividad en el mercado de equipos de calefacción.