Le principali tipologie e caratteristiche delle caldaie a carbone

I dispositivi di riscaldamento a combustibile solido funzionano su bricchette a fiamma lunga, carbone, lignite, antracite e pressate. La popolarità dell'attrezzatura è associata al basso costo dei lavori di installazione, all'assenza della necessità di redigere documenti di progetto. La caldaia a carbone può essere utilizzata per il riscaldamento, la fornitura di acqua calda o per cucinare con un piano cottura.

Vantaggi del funzionamento di una caldaia a carbone

I moderni modelli automatici e semiautomatici presentano una serie di vantaggi:

• funzionamento a lungo termine su una scheda carburante - da 24 a 48 ore;
• consumo economico di materiale combustibile: il carbone avrà bisogno di 1,5 volte meno legna da ardere e 2-3 volte meno pellet;
• la capacità di far funzionare un dispositivo automatico per una settimana;
• riduzione del costo di 1 kW di energia termica;
• redditività: il carbone è il secondo più economico dopo il gas;
• Efficienza a seconda del modello - dal 55 al 90%;
• quantità insignificante di fumo durante l'accensione - durante il funzionamento non si nota.

Per il riempimento del focolare si possono utilizzare legna da ardere, rocce brune con potere calorifico da 4500 a 7000 kW/kg e antracite con potere calorifico da 7500 a 9500 kW/kg.

svantaggi

Quando si sceglie un'unità a combustibile solido, è necessario prestare attenzione agli svantaggi del suo funzionamento:

• predisposizione di un locale caldaia ventilato secondo le norme di sicurezza antincendio;
• costi di manodopera per l'organizzazione del camino;
• la necessità di un compartimento asciutto per conservare il carbone;
• rischi di intasamento del camino e possibilità di pulirlo solo con appositi impianti e reagenti;
• diminuzione della potenza del dispositivo in caso di utilizzo di materiali a carbone umido;
• volatilità delle caldaie a tiraggio forzato e automazione.

L'uso di legna da ardere e segatura influisce sulla potenza dell'unità: l'indicatore scende del 25-30%.

Le principali tipologie di caldaie a carbone

È possibile scegliere i riscaldatori a carbone in base al principio di funzionamento e al metodo di combustione del carburante.

Modelli automatici

L'unità è controllata da un microprocessore collegato al sistema di regolazione. I tipi automatici di caldaie funzionano a carbone con frazioni fino a 50 mm, mantengono la combustione a lungo termine mediante ventilatori. I prodotti della combustione vengono scaricati attraverso il sistema di trazione. Il caricamento del carburante avviene automaticamente attraverso il bunker tramite un trasportatore a coclea. Le caratteristiche delle apparecchiature con automazione includono:

• ridurre il costo del riscaldamento: per 1 kW di calore è necessario pagare da 50 a 80 copechi, a seconda della regione;
• efficienza del consumo di carbone - 1,5-2 volte inferiore rispetto ai modelli standard;
• efficienza: il vero indicatore di efficienza è dell'80-90%;
• combustione completa del combustibile 3-4 giorni dopo la posa;
• dotandosi di un serbatoio progettato per 2-7 giorni di utilizzo del carburante.

Il fumo nei dispositivi automatici è visibile solo al momento dell'accensione.

Caldaie a pirolisi

La differenza tra una caldaia a carbone di pirolisi è un lungo sistema di combustione. È realizzato per mezzo di due focolari.Nella principale viene bruciato il carbone, in quella aggiuntiva viene eseguita la postcombustione dei gas di pirolisi. Il dispositivo funziona come segue:

1. Accendere la caldaia. La serranda viene aperta completamente, quindi il carbone con frazioni di 0,5-2 cm viene dato alle fiamme con l'aiuto di una piccola quantità di legna da ardere secca.
2. Combustione del combustibile primario. Basta 15-20 minuti.
3. Passaggio alla modalità pirolisi. Dovrai chiudere lo sportello e impostare la modalità.

La reazione di pirolisi inizia quando la temperatura nel forno raggiunge i 450-600 gradi.

Lunga combustione

Il design dell'apparecchiatura è complicato da uno scambiatore di calore sopra il focolare. Anche il tipo di combustione differisce dalle opzioni standard: il carbone viene acceso dall'alto. Rispetto ai modelli a combustione diretta, le caldaie differiscono:

• efficienza: il materiale combustibile viene caricato 2 volte meno spesso;
• utilizzare solo carbone secco per prevenire la condensazione;
• impossibilità di rifornimento - si consigliano rocce debolmente sinterizzate;
• re-posa solo quando il primo si esaurisce completamente.

Il grado di carbone è indicato nelle istruzioni del produttore.

Combustione diretta

Opzioni economiche che possono essere utilizzate per riscaldare una piccola casa o un cottage. Il processo di combustione avviene dal basso, il fuoco si diffonde gradualmente attraverso il focolare. Le masse d'aria calda si muovono verso l'alto, riscaldando lo scambiatore di calore e quindi il tipo di acqua del circuito.

Per i modelli a combustione diretta il rendimento massimo va dal 70 al 75%. Ciò è dovuto al lento trasferimento di calore delle masse d'aria riscaldata e alla loro rapida rimozione attraverso il camino.

Materiali per la fabbricazione della custodia

I produttori producono unità di riscaldamento in involucri di vari materiali.

Acciaio

Le opzioni economiche sono realizzate con fogli sottili. Le caldaie di qualità sono realizzate in metallo resistente al calore o ad alto tenore di carbonio con uno spessore di 4 mm. I vantaggi delle caldaie con rivestimento in acciaio includono:

• resistere alle fluttuazioni di temperatura e pressione;
• facilità di trasporto e installazione;
• manutenibilità: le crepe vengono lavorate con una saldatrice.

Gli svantaggi dei dispositivi sono i rischi di corrosione dello scambiatore di calore, assottigliamento e bruciatura delle pareti, l'impossibilità di aumentare la potenza.

Ghisa

La caldaia in ghisa è realizzata sulla base di piastre fuse imbullonate. I giunti delle parti sono trattati con un sigillante resistente al calore. A causa del design, è possibile aggiungere sezioni per aumentare la potenza. I vantaggi degli impianti a caldaia includono:

• resistenza alla corrosione;
• operazione a lungo termine - circa 50 anni;
• capacità termica dovuta alle proprietà della ghisa e di un piccolo scambiatore di calore;
• manutenibilità: è sufficiente sostituire o aggiungere una sezione.

Gli svantaggi del corpo in ghisa sono la fessurazione durante le fluttuazioni di temperatura, la bassa efficienza e uno scambiatore di calore unidirezionale.

I criteri principali per la selezione di una caldaia a carbone

Le caldaie a carbone sono l'opzione migliore per le case in cui è presente un tipo individuale di rete di riscaldamento. Quando si acquista un'unità, è necessario prendere in considerazione diversi criteri:

• Indicatore di efficienza. Per le modifiche con combustione diretta, è del 65-75%, con combustione a lungo termine - dal 78 all'84%, per la pirolisi - dall'85 al 92%.
• Lavoro offline. Solo i dispositivi di pirolisi sono completamente autonomi.
• Orario supplemento carburante. Il carbone viene aggiunto alle caldaie a combustione diretta 1 volta in 6-10 ore. In presenza di un bunker automatico, il carburante viene fornito alle unità di combustione a lungo termine 1 volta in 2 giorni, alle unità di pirolisi - 1 volta in 4-7 giorni. I modelli senza automazione con funzionamento a lungo termine vengono riforniti ogni 12-18 ore, con postcombustione di pirolisi - ogni 24-30 ore.
• Contenuto di umidità ammissibile del carburante. I sistemi di combustione a lungo termine sono compatibili con carbone umido del 20-30%, carbone umido del 30-50%, carbone di pirolisi 7-15%.
  
• Dimensione ottimale delle frazioni.Una caldaia a pirolisi può ospitare carbone da 5-25 mm, a combustione a lungo termine - 25-50 mm, a combustione diretta - 60-80 mm.
• Il numero di contorni. I dispositivi con un circuito possono essere collegati solo alla rete di riscaldamento. Le modifiche a doppio circuito funzionano per il riscaldamento, il riscaldamento a pavimento, collegato alla fornitura di acqua calda.
• Capacità del forno. Più grande è il compartimento, meno spesso è necessario posare il carbone.
• La presenza di isolamento termico all'esterno. Le caldaie coibentate trattengono più calore e non si rompono con improvvisi sbalzi di temperatura.
• La presenza di un rivestimento. Il focolare rivestito è economico perché a seconda della potenza consuma il 25-45% in meno di carburante.
• Sistema di sicurezza. Dotato di scambiatore di calore esterno, circuito frigorifero indipendente con valvola termica di emergenza.
• La presenza di un riscaldatore. Un elemento riscaldante è incluso nel design delle unità combinate, che funzionerà dopo che il carburante si è esaurito e la temperatura del liquido di raffreddamento è scesa.

Per comodità di controllo e monitoraggio del regime di temperatura, le caldaie sono dotate di termostati, dispositivi dipendenti dal clima e sistemi di autopulizia.

Il principio di funzionamento delle caldaie a carbone

Una caldaia a carbone standard è un corpo rivestito in un unico pezzo. Per ridurre la perdita di calore, viene utilizzato uno strato intermedio di materiale termoisolante.

Sul fronte sono presenti tre scomparti con coperture per evitare l'ingresso di fumo nella stanza. Il vano inferiore è un portacenere. Il pannello posteriore ha un foro regolabile nella parte inferiore - crea tiraggio naturale o forzato. La camera centrale è un focolare dove viene posto il carbone.

Una griglia viene utilizzata per separare i vani inferiore e centrale, creare una corrente continua di masse d'aria e rimuovere i prodotti della combustione. Durante la reazione di combustione, flussi di aria calda attraverso i tubi vanno al vano superiore e riscaldano lo scambiatore di calore. L'acqua riscaldata viene diretta attraverso tubi per il riscaldamento e la fornitura di acqua calda. I parametri di temperatura sono selezionati dal controller della catena o dal meccanismo elettronico.

Le unità con regolazione manuale devono essere posate 4-6 volte al giorno, quindi è problematico controllare la temperatura durante la notte. Le caldaie automatiche sono dotate di un serbatoio del carburante ausiliario. Da un carico di carbone può funzionare fino a una settimana. In questo caso, la temperatura del liquido di raffreddamento non cambia.

Specificità del lavoro di installazione

L'installazione di caldaie a combustibile solido viene eseguita senza l'autorizzazione dei servizi di supervisione. Gli utenti dovranno seguire alcune regole:

• È meglio non installare l'unità in un'area residenziale: verranno emessi polvere, fuliggine e fuliggine. L'installazione è consentita in corridoio, bagno, in cucina, in bagno.
• Per i modelli con una potenza di 60-150 kW, basati su SNiP 42-01-2002, è necessario un locale caldaia con un volume di 15 m3 e oltre e un'altezza del soffitto di 2,5 m.
• I sistemi di rimozione del fumo e ventilazione sono organizzati a colpo sicuro.
• Le caldaie con una capacità fino a 50 kW sono posizionate su un massetto, più di 50 kW - su una fondazione in calcestruzzo individuale con una sporgenza di 25 cm dal corpo.
• La ventilazione avviene sotto forma di un ingresso opposto alla caldaia. È necessaria anche una cappa a traliccio.
• Il camino è costituito da un tubo con una sezione trasversale di 150-200 mm2. Non dovrebbe avere curve, pendenze.
• L'obbligo viene eseguito utilizzando un bypass o una valvola a tre vie impostata per una temperatura dell'acqua di 50-55 gradi.
• Il parametro di pressione ottimale nel circuito è 1 bar.

Il ritorno e l'alimentazione della linea a gravità sono alimentati direttamente alla caldaia.

Manuale utente

Le istruzioni per l'accensione e il funzionamento dell'unità a carbone sono allegate a ciascuna unità. Indipendentemente dal marchio del produttore, esistono regole generali per l'utilizzo di una caldaia a combustione diretta:

1. Sciogli la caldaia gettando del carbone nella fornace.
2. Metti carta e piccoli frammenti sopra la roccia.
3. Accendi la carta. Il fuoco andrà da esso alla legna da ardere, quindi allo strato superiore di materiale carbonifero.
4. Dopo la crosta, schiacciare lo strato superiore con un attizzatoio.Ciò faciliterà la penetrazione dell'aria nello strato inferiore.

Ulteriori lavori prevedono il lancio del carbone, la frantumazione di pezzi sinterizzati e la rimozione delle scorie.

Le caldaie a carbone sono una soluzione economica per una casa privata e un cottage. A causa della lunga combustione del carburante, viene mantenuta una temperatura confortevole per diverse ore. Prima di acquistare, è necessario prestare attenzione al tipo di dispositivo e alle sue caratteristiche.