Il processo di progettazione e installazione del riscaldamento a combustibile solido differisce da requisiti speciali simili. Vengono prese in considerazione non solo le caratteristiche della caldaia o del forno, ma anche le norme di sicurezza e l'efficienza dell'intero sistema. La conoscenza di queste sfumature ti aiuterà a riscaldare una casa privata con combustibili solidi: caldaie, stufe e un sistema di canna fumaria.
Parametri di base di caldaie e stufe a combustibile solido
La fornitura di calore a combustibile solido è caratterizzata da costi iniziali relativamente bassi. Sul mercato sono disponibili caldaie per il riscaldamento domestico a combustibile solido a prezzi accessibili. Tuttavia, il processo di installazione delle apparecchiature e dell'intero sistema nel suo insieme deve essere eseguito secondo determinate regole.
Quasi tutte le stufe e le caldaie a combustibile solido per il riscaldamento dell'acqua calda hanno le stesse caratteristiche. La loro conoscenza e capacità di utilizzare correttamente le informazioni ti aiuterà a scegliere l'attrezzatura giusta per riscaldare la tua casa. Quando si sceglie, è necessario prestare attenzione non solo agli aspetti tecnici, ma anche alla lavorazione. Le caldaie per il riscaldamento domestico per combustibili solidi devono essere realizzate con gradi speciali di acciaio. La cassa ha uno spessore minimo di 2 mm. Per la camera di combustione viene utilizzato acciaio resistente al calore con uno spessore di 3 mm o più.
Il vantaggio sarà una garanzia del produttore e del venditore di apparecchiature di riscaldamento. È inoltre necessario prestare attenzione alla presenza di una rete di centri di assistenza per la manutenzione e la riparazione. Affinché le revisioni delle caldaie per riscaldamento a combustibile solido siano solo positive, quando si sceglie l'attrezzatura, è necessario studiare i seguenti parametri:
- Potenza nominale. È determinato da calcoli preliminari della fornitura di calore. Per formare un piccolo stock, il riscaldamento di una casa privata con combustibile solido deve avere una capacità del 15-20% in più rispetto a quella calcolata;
- Materiale dello scambiatore di calore... Le più affidabili sono le caldaie per riscaldamento a combustibile solido in ghisa. Il loro svantaggio è un grande indicatore di inerzia e possibile distruzione sotto forti sollecitazioni meccaniche. L'alternativa sono i modelli più leggeri ed economici con scambiatore di calore in acciaio;
- Tipo di caldaia. Oltre alle classiche apparecchiature a combustione diretta, puoi scegliere caldaie a pirolisi o a combustione lunga.
Spesso vengono realizzate caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te. Ma per fare questo lavoro, devi scegliere lo schema e i materiali di produzione giusti. Il vantaggio di tali progetti è la capacità di adattarsi secondo i parametri di cui sopra a un sistema di riscaldamento specifico.
Tutte le stufe per il riscaldamento dell'aria a combustibile solido sono progettate per utilizzare carbone, legna, bricchette o torba. Le eccezioni sono le caldaie a pellet, che differiscono nel design e sono destinate esclusivamente al pellet.
Schemi di riscaldamento a combustibile solido
L'installazione di apparecchiature di riscaldamento è preceduta dalla scelta di uno schema. Il set completo di fornitura di calore, i parametri di funzionamento del sistema e il tipo di refrigerante dipendono da esso. In alcuni casi, è consigliabile uno schema di riscaldamento a vapore a combustibile solido. Ma il più delle volte scelgono il riscaldamento dell'acqua a casa.
La scelta è determinata dalle caratteristiche della casa: la sua area, le perdite di calore e la modalità di riscaldamento della temperatura richiesta. Per una distribuzione uniforme del calore, si consiglia uno schema per l'installazione di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido in un circuito idraulico. Se l'area della casa è piccola, è possibile utilizzare il riscaldamento ad aria. In rari casi vengono utilizzate caldaie a vapore fatte in casa per il riscaldamento a combustibile solido.
Nella prima fase della scelta di uno schema per l'installazione di una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido, è difficile determinare il tipo di fornitura di calore. Attualmente le tipologie più comuni sono le seguenti:
- Acqua a circolazione naturale... Applicabile per piccole case private e cottage estivi. Ciò è dovuto alla lunghezza massima possibile della linea fino a 30 M. Anche con una potente caldaia di riscaldamento per una casa a combustibile solido, la velocità di circolazione dell'acqua sarà ridotta;
- Acqua a circolazione forzata... Per questo tipo di fornitura di calore, puoi prendere in considerazione la realizzazione di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido con una pompa integrata. Grazie a questo design, l'area di riscaldamento è notevolmente aumentata;
- Aria... Può essere realizzato con l'aiuto di speciali caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te, che hanno canali per la circolazione dell'aria calda nel design. Un'alternativa è installare uno scambiatore di calore ad aria e un sistema di canalizzazione per distribuire l'aria calda agli ambienti della casa;
- Vapore... Viene utilizzato molto raramente nel riscaldamento autonomo a causa dell'elevato costo delle apparecchiature e della necessità di un monitoraggio costante dello stato del liquido di raffreddamento. La maggior parte degli schemi di riscaldamento a vapore a combustibile solido sono progettati per riscaldare edifici di grandi dimensioni.
L'opzione migliore per l'installazione di una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido domestica è la fornitura di calore ad acqua con circolazione forzata. Ha buone prestazioni ed è poco costoso da mantenere. È inoltre possibile notare un gran numero di schemi, in base ai quali è possibile calcolare autonomamente una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido.
In qualsiasi impianto di riscaldamento, indipendentemente dallo schema scelto, devono essere presenti elementi di sicurezza. Per le caldaie a combustibile solido per il riscaldamento dell'acqua calda, si tratta di prese d'aria, valvole di scarico e di ritegno.
Caldaie a fuoco diretto
Il più semplice dispositivo di riscaldamento a combustibile solido ha modelli classici. Sono costituiti da camera di combustione, cassetto cenere, scambiatore di calore e camino. Il trasferimento di energia termica all'acqua avviene a causa della combustione del combustibile nel forno.
Il vantaggio di tali modelli è l'affidabilità e la semplicità del design. Per la produzione indipendente di una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido di questo tipo, sarà necessario un minimo di strumenti e materiali.
Ma insieme alle qualità positive, queste caldaie presentano una serie di svantaggi. Il principale è l'elevato consumo di carburante. Nelle revisioni delle caldaie per il riscaldamento a combustibile solido a combustione diretta, indicano la necessità di aggiungere costantemente legna da ardere o carbone. In caso contrario, la temperatura dell'acqua nei tubi diminuirà inevitabilmente.
Va anche notato tali caratteristiche del riscaldamento di una casa privata con combustibile solido utilizzando caldaie di questo tipo:
- Grande indicatore di inerzia... Il tempo per il riscaldamento dell'acqua nelle tubazioni alla temperatura richiesta può variare da 10 a 30 minuti, a seconda del tipo di impianto e delle sue caratteristiche;
- Problemi di regolazione della potenza... Come nelle stufe a combustibile solido, questo può essere fatto solo limitando il flusso d'aria attraverso il cassetto cenere. Pertanto, quando si progetta un sistema di fornitura di calore, è necessario prevedere l'installazione di dispositivi di sicurezza;
- Basso tasso di efficienza... Di solito è intorno al 60-65%. Ciò è dovuto al fatto che parte dell'energia termica esce con monossido di carbonio attraverso il camino;
- Attrezzatura... La composizione delle caldaie in acciaio e ghisa per il riscaldamento a combustibile solido non include una pompa di circolazione, un gruppo di sicurezza.
Da segnalare anche l'assenza di un secondo circuito per la fornitura di acqua calda. In alternativa si può valutare la possibilità di collegare un bollitore di riscaldamento diretto o indiretto, se previsto dal progetto. In questo caso, quando si calcola una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido, è necessario prendere in considerazione l'installazione di apparecchiature aggiuntive.
Nella maggior parte dei casi, nel dispositivo di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido, il tempo di funzionamento su un lotto di legna da ardere o carbone va da 4 a 6 ore. Maggiore è l'intensità di combustione, minore è il tempo per un ciclo.
Caldaie a pirolisi a combustibile solido
Per ottimizzare il consumo di carburante e aumentare l'efficienza, sono state sviluppate caldaie per riscaldamento domestico a pirolisi a combustibile solido. Nonostante la somiglianza dei processi che si svolgono all'interno della struttura, il loro principio di funzionamento differisce dai modelli descritti di combustione diretta.
Tali caldaie a combustibile solido per la fornitura di acqua calda sono anche chiamate caldaie a gas. Il loro principio di funzionamento non si basa sulla combustione diretta della legna da ardere, ma sulla formazione di una miscela volatile. Con un effetto della temperatura relativamente piccolo sul legno e con un flusso minimo di ossigeno, si verifica il processo della loro combustione senza fiamma. Di conseguenza, si forma il cosiddetto gas di legno. Salendo attraverso appositi canali, entra nella camera di combustione, dove si mescola al flusso d'aria e si accende.
Il vantaggio di utilizzare caldaie per riscaldamento a gas per una casa con combustibili solidi è il consumo di carburante economico. In media, una partita di legna da ardere è sufficiente per 12-18 ore di lavoro. Inoltre, le caldaie in ghisa a pirolisi per la fornitura di calore a combustibile solido sono caratterizzate dalle seguenti qualità:
- Connessione elettrica... Per un funzionamento efficiente, la caldaia deve essere dotata di ventilatore o turbina (raro);
- Qualità del carburante... La legna da ardere deve passare attraverso una fase di essiccazione prima di essere caricata. L'umidità ottimale per il riscaldamento di un cottage privato con combustibile solido dovrebbe essere dell'8-10%;
- Volume minimo di monossido di carbonio... La maggior parte di loro viene bruciata nella camera secondaria. Per questo motivo, quando si calcola una caldaia a combustibile solido, è possibile prevedere un camino con un diametro inferiore. Ma deve essere isolato, poiché c'è un'alta probabilità di condensa sulla sua superficie;
- Tipi di carburante... Il dispositivo di una caldaia a pirolisi a combustibile solido è realizzato in modo tale da poter utilizzare tronchi, segatura e scarti di legno. È importante che abbiano il giusto livello di umidità e non contengano impurità estranee.
Per regolare la potenza delle caldaie per riscaldamento a combustibile solido fai-da-te, è possibile collegare un ventilatore all'unità di controllo. Regolerà la potenza del dispositivo in base alla temperatura interna ed esterna. In questo modo è possibile ridurre il consumo di carburante e ottimizzare le prestazioni di riscaldamento.
È possibile migliorare le caratteristiche di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido a generazione di gas fatta in casa rivestendo la sua superficie esterna. Ciò ridurrà la perdita di calore della struttura.
Caldaia a combustibile solido per lunghe cotture
Una delle alternative a una caldaia per riscaldamento a pirolisi sono i modelli a combustione lunga. Questa è una struttura di riscaldamento relativamente nuova, caratterizzata da un basso consumo di carburante e un lungo periodo di combustione.
Lo schema classico per l'installazione di una caldaia per l'approvvigionamento di calore a combustibile solido prevede un riscaldamento significativo dell'acqua in uno scambiatore di calore. Attualmente, i sistemi a bassa temperatura stanno guadagnando grande popolarità. È per tali schemi che una caldaia a combustione lunga sarà ottimale. Si differenzia dai modelli classici per l'assenza di un cassetto cenere e per la modalità di alimentazione dell'aria per mantenere il processo di combustione del carburante.Le recensioni delle caldaie a combustione lunga per il riscaldamento a combustibile solido indicano la loro elevata efficienza e affidabilità di funzionamento.
Strutturalmente è costituito da una grande camera di combustione che occupa circa il 90% del volume totale della caldaia. L'aria viene fornita attraverso il tubo superiore, che viene abbassato per gravità man mano che il carburante brucia. In effetti, avviene un processo di combustione senza fiamma, grazie al quale la temperatura del liquido di raffreddamento non supera i + 70 ° C.
Sarà utile per il consumatore conoscere le seguenti proprietà di una caldaia a combustione lunga:
- La presenza di un regolatore di tiraggio automatico... Questo è un dispositivo meccanico che ha un termoelemento nel suo design. Quando si riscalda, il flusso d'aria diminuisce. Il processo inverso provoca una diminuzione della temperatura di esposizione al termoelemento;
- Non è necessario collegarsi alla rete;
- La rimozione della cenere viene effettuata una volta ogni 3-4 giorni di lavoro... Tuttavia, con una grande quantità di prodotti della combustione, si verifica un forte deterioramento del funzionamento della caldaia;
- La combustione avviene solo in alto... Ciò si traduce in una significativa riduzione del consumo di carburante.
Uno degli svantaggi delle caldaie a combustione lunga è il loro costo elevato. Tuttavia, con la corretta progettazione dell'impianto di riscaldamento, la compensazione dei costi primari avverrà dopo 4-5 stagioni di riscaldamento. È inoltre necessario proteggere la struttura dall'umidità.
È necessario controllare la velocità di circolazione del liquido di raffreddamento. Il suo intenso raffreddamento può provocare perdite di umidità sulla superficie dello scambiatore di calore..
Caldaia fai da te
Spesso, la produzione di una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido è necessaria per il riscaldamento di piccole aree: locali tecnici, magazzini e garage. Pertanto, tali progetti sono soggetti a requisiti meno rigorosi rispetto ai modelli di fabbrica.
Per la produzione di una caldaia a combustibile solido, è possibile utilizzare vari contenitori in acciaio. È importante che il loro spessore della parete sia di almeno 1,5 mm. Nel design, sono dotate di una camera di combustione, un cassetto cenere, è montato un camino. Quindi vengono praticati dei fori per installare la porta per il focolare e il cassetto della cenere.
Per la produzione di una caldaia a combustibile solido fatta in casa, vengono spesso utilizzati i seguenti contenitori:
- Bombole di gas con una capacità di 50 l... Questa è l'opzione migliore per un design con una piccola capacità;
- Canne d'acciaio. È importante che siano a tenuta d'aria e abbiano lo spessore di parete richiesto.
Il principale svantaggio dei modelli autoprodotti è la loro breve durata. Per la produzione di caldaie più complesse sarà necessario un grande investimento finanziario. Pertanto, è più redditizio acquistare un modello di fabbrica di classe economica a un prezzo accessibile.
Il video fornisce istruzioni dettagliate per la produzione di una caldaia a combustibile solido a pirolisi:
