Varietà moderne e caratteristiche delle caldaie a combustibile solido

La caldaia è l'elemento strutturale principale di qualsiasi impianto di riscaldamento. Le opzioni a combustibile solido per le caldaie di riscaldamento sono un tipo di apparecchiatura di riscaldamento. Con il loro aiuto, puoi organizzare il riscaldamento in qualsiasi stanza, incluso un appartamento, una casa privata o un'officina di un'impresa industriale. Il costante aumento dei prezzi per i principali tipi di fonti energetiche fossili ha provocato uno sviluppo piuttosto rapido delle caldaie a combustibile solido. È l'efficienza di tali apparecchiature che è considerata il suo principale vantaggio. Si ottiene grazie al basso prezzo del carburante consumabile.

Cosa sono

Tutti i moderni tipi di tali apparecchiature sono realizzati in acciaio resistente al calore o ghisa. Ciascuno di questi materiali ha determinate caratteristiche. Quindi, 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. Questo è possibile aggiungendo sezioni standard.

Condizioni di combustione

In base alle condizioni in cui si verifica la combustione del carburante, le apparecchiature possono essere suddivise nei seguenti tipi:

• Caldaie convenzionali con processo a combustione diretta.
• Caldaie con un lungo ciclo di combustione.
• Pirolisi o generazione di gas.
• Caldaie che utilizzano come combustibile trasformato in pellet di frazioni fini.

Nella consueta versione di una caldaia a combustibile solido, la combustione avviene in un focolare. Oltre alla normale legna da ardere, 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 liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. Tra i principali vantaggi di questa opzione della caldaia, vale la pena notare la semplicità del design. La combustione del carburante avviene entro 2-6 ore.

Processo di combustione lungo

L'attrezzatura, che aumenta significativamente il tempo del processo di combustione su una scheda, ha alcune caratteristiche di design. Il forno della caldaia ha una forma cilindrica. Il processo di combustione stesso avviene nello strato superiore e si sposta verso il basso. Lo spessore dello strato di combustione superiore è di circa 20 cm Nel forno di tale caldaia è presente un distributore d'aria mobile. Man mano che lo strato brucia, scende, garantendo la combustione dello strato successivo. L'aria viene fornita dosata ed è sufficiente solo per la combustione dello strato superiore. Pertanto, si ottiene un funzionamento a lungo termine della caldaia. Gli orari di apertura variano dalle 12 alle 30 ore. Non ci sono ceneri e griglia nel design di una tale caldaia.

Nelle caldaie a lungo ciclo di combustione è possibile regolare la potenza. Ciò si ottiene regolando l'alimentazione dell'aria alla camera di combustione sigillata. Tra i principali svantaggi, vale la pena notare l'esattezza della qualità del carburante. La percentuale del suo contenuto di umidità non deve superare il 30%. L'opzione migliore è considerata un'umidità del 15-20%.

Opzioni di pirolisi per caldaie a combustibile solido

Il design di tali apparecchiature di riscaldamento prevede due camere separate. Entrambe le camere sono sigillate. Nella prima camera, il riscaldamento è fornito con un'alimentazione d'aria limitata. L'alta temperatura e la mancanza di ossigeno provocano la decomposizione del legno, rilasciando una grande quantità di gas. Questo processo è chiamato pirolisi. Sono questi gas, preriscaldati e miscelati con l'aria, che vengono bruciati nella seconda camera della caldaia a combustibile solido.

Tale apparecchiatura è prodotta in due versioni: con la posizione superiore della camera di combustione dei gas e con quella inferiore. Le strutture con una posizione inferiore del postcombustore possono essere trovate molto più spesso delle loro controparti con una posizione superiore del focolare. Con la posizione superiore della camera della legna da ardere, è abbastanza comodo caricare il carburante. Poiché il movimento dei prodotti della combustione non è naturale, cioè - dall'alto verso il basso - la spinta viene eseguita in modo obbligatorio. Pertanto, il design prevede la presenza di un ventilatore.

Caldaie a combustibile solido per pellet

I pellet sono granuli pressati 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. Queste sono le bucce di colture vegetali, paglia, torba, ecc. Il criterio principale per la scelta della principale materia prima per la produzione di granuli è la presenza di una sostanza come la lignina. È la lignina che garantisce l'adesione 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, la densità di combustione specifica è aumentata. Le caldaie che utilizzano granuli fini come combustibile hanno caratteristiche di design. I principali elementi strutturali sono:

• Tramoggia di ricezione.
• Meccanismo per l'alimentazione del 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: torcia e storta. In un bruciatore di tipo torcia, la combustione del pellet avviene per effetto del flusso d'aria forzata, che forma la torcia a fiamma. I bruciatori a storta sono una ciotola volumetrica in acciaio resistente al calore o ghisa. I pellet vengono alimentati meccanicamente attraverso il centro di tale ciotola. La combustione avviene su tutta la superficie della ciotola.

Ciascuno dei tipi presenta alcuni vantaggi e svantaggi. Pertanto, i bruciatori a torcia sono più semplici in termini di design. I vantaggi includono il non rigore per la qualità del pellet. I bruciatori del tipo a storta sono caratterizzati da maggiore potenza e maggiore efficienza. Tuttavia, i bruciatori di questo tipo sono più esigenti sulla qualità dei pellet di combustibile.

Principali tendenze di sviluppo

Queste tendenze possono essere tranquillamente attribuite all'automazione del processo di combustione. Il processo di combustione del combustibile solido stesso è abbastanza difficile da fermare. Pertanto, spesso si verificano situazioni in cui la produzione di energia della caldaia non soddisfa le esigenze. Cioè, tale attrezzatura non è destinata al funzionamento a breve termine. Questo inconveniente può essere eliminato installando un serbatoio di accumulo nell'impianto di riscaldamento. Svolge la funzione di accumulare energia termica con il suo successivo trasferimento all'impianto di riscaldamento.

I modelli di caldaie a combustibile solido, prodotti dall'industria moderna, rappresentano una degna alternativa alle apparecchiature che utilizzano gas, elettricità e gasolio come combustibile. Nella progettazione delle moderne caldaie a combustibile solido vengono utilizzate tecnologie innovative che aumentano significativamente la loro competitività nel mercato delle apparecchiature di riscaldamento.