Les principaux types et caractéristiques des chaudières à charbon

Les appareils de chauffage à combustible solide fonctionnent à la flamme longue, au charbon, au lignite, à l'anthracite et aux briquettes pressées. La popularité de l'équipement est associée au faible coût des travaux d'installation, à l'absence de besoin de rédiger des documents de projet. La chaudière à charbon peut être utilisée pour le chauffage, la production d'eau chaude ou la cuisson avec une plaque de cuisson.

Avantages de l'exploitation d'une chaudière à charbon

Les modèles automatiques et semi-automatiques modernes présentent un certain nombre d'avantages :

• fonctionnement à long terme sur une seule pastille de carburant - de 24 à 48 heures;
• consommation économique de combustible - le charbon nécessitera 1,5 fois moins de bois de chauffage et 2 à 3 fois moins de granulés;
• la possibilité de faire fonctionner un appareil automatique pendant une semaine;
• réduire le coût de 1 kW d'énergie thermique ;
• rentabilité - le charbon est le deuxième moins cher après le gaz ;
• Efficacité selon le modèle - de 55 à 90%;
• quantité insignifiante de fumée pendant l'allumage - pendant le fonctionnement, elle n'est pas perceptible.

Du bois de chauffage, des roches brunes avec un pouvoir calorifique de 4500 à 7000 kW/kg et de l'anthracite avec un pouvoir calorifique de 7500 à 9500 kW/kg peuvent être utilisés pour remplir le foyer.

désavantages

Lors du choix d'une unité à combustible solide, vous devez faire attention aux inconvénients de son fonctionnement:

• aménagement d'une chaufferie ventilée selon les normes de sécurité incendie;
• coûts de main-d'œuvre pour l'organisation de la cheminée;
• la nécessité d'un compartiment sec pour stocker le charbon ;
• les risques de colmatage de la cheminée et la possibilité de la nettoyer uniquement avec des installations et des réactifs spéciaux ;
• diminution de la puissance de l'appareil dans le cas de l'utilisation de matériaux houillers humides;
• volatilité des chaudières à tirage forcé et automatisation.

L'utilisation de bois de chauffage et de sciure de bois affecte la puissance de l'appareil - l'indicateur chute de 25 à 30%.

Les principaux types de chaudières à charbon

Vous pouvez choisir des réchauffeurs de charbon selon le principe de fonctionnement et la méthode de combustion du carburant.

Modèles automatiques

L'unité est contrôlée par un microprocesseur connecté au système de régulation. Les types de chaudières automatiques fonctionnent au charbon avec des fractions allant jusqu'à 50 mm, maintiennent une combustion à long terme au moyen de soufflantes. Les produits de combustion sont évacués par le système de traction. Le chargement du combustible s'effectue automatiquement à travers la soute à l'aide d'un convoyeur à vis. Les caractéristiques des équipements avec automatisation comprennent:

• réduire le coût du chauffage - pour 1 kW de chaleur, vous devez payer de 50 à 80 kopecks, selon la région;
• efficacité de la consommation de charbon - 1,5 à 2 fois moins que les modèles standard;
• efficacité - le véritable indicateur d'efficacité est de 80 à 90%;
• combustion complète du carburant 3-4 jours après la pose;
• équipé d'un réservoir conçu pour 2 à 7 jours d'utilisation de carburant.

La fumée dans les appareils automatiques n'est visible qu'au moment de l'allumage.

Chaudières à pyrolyse

La différence entre une chaudière à charbon à pyrolyse est un système à combustion longue. Il est réalisé au moyen de deux foyers.Dans le principal, le charbon est brûlé, dans l'autre est la postcombustion des gaz de pyrolyse. L'appareil fonctionne comme suit :

1. Allumage de la chaudière. Le clapet est complètement ouvert, puis du charbon avec des fractions de 0,5 à 2 cm est incendié à l'aide d'une petite quantité de bois de chauffage sec.
2. Combustion du combustible primaire. Assez 15-20 minutes.
3. Passer en mode pyrolyse. Vous devrez fermer le volet et régler le mode.

La réaction de pyrolyse commence lorsque la température dans le four atteint 450-600 degrés.

Longue combustion

La conception de l'équipement est compliquée par un échangeur de chaleur au-dessus du foyer. Le type de combustion diffère également des options standard - le charbon est allumé par le haut. Par rapport aux modèles à combustion directe, les chaudières diffèrent :

• efficacité - le matériau combustible est chargé 2 fois moins souvent;
• utiliser uniquement du charbon sec pour éviter la condensation;
• impossibilité de ravitaillement - des roches faiblement frittées sont recommandées;
• re-pose que lorsque le premier brûle complètement.

La qualité du charbon est indiquée dans les instructions du fabricant.

Combustion directe

Des options peu coûteuses qui peuvent être utilisées pour chauffer une petite maison ou un chalet. Le processus de combustion a lieu par le bas, le feu se propage progressivement à travers le foyer. Les masses d'air chaud se déplacent vers le haut, chauffant l'échangeur de chaleur, puis le type d'eau du circuit.

Pour les modèles à combustion directe, le rendement maximum est de 70 à 75 %. Cela est dû au transfert de chaleur lent des masses d'air chauffées et à leur évacuation rapide par la cheminée.

Matériaux pour la fabrication du boîtier

Les fabricants produisent des unités de chauffage dans des boîtiers en divers matériaux.

Acier

Des options peu coûteuses sont fabriquées à partir de feuilles minces. Les chaudières de qualité sont fabriquées en métal résistant à la chaleur ou à haute teneur en carbone d'une épaisseur de 4 mm. Les avantages des chaudières dans un boîtier en acier comprennent:

• résister aux fluctuations de température et de pression;
• facilité de transport et d'installation;
• maintenabilité - les fissures sont traitées avec une machine à souder.

Les inconvénients des appareils sont les risques de corrosion de l'échangeur de chaleur, d'amincissement et de brûlure des parois, l'impossibilité d'augmenter la puissance.

Fonte

La chaudière en fonte est réalisée à base de plaques de fonte boulonnées. Les joints des pièces sont traités avec un mastic résistant à la chaleur. En raison de la conception, il est possible d'ajouter des sections pour augmenter la puissance. Les avantages des chaudières comprennent :

• résistance à la corrosion;
• opération à long terme - environ 50 ans;
• capacité calorifique due aux propriétés de la fonte et d'un petit échangeur de chaleur;
• maintenabilité - il suffit de remplacer ou d'ajouter une section.

Les inconvénients du corps en fonte sont la fissuration lors des fluctuations de température, un faible rendement et un échangeur de chaleur à sens unique.

Les principaux critères de sélection d'une chaudière à charbon

Les chaudières à charbon sont la meilleure option pour les maisons où il existe un type individuel de conduite de chauffage. Lors de l'achat d'une unité, plusieurs critères doivent être pris en compte :

• Indicateur d'efficacité. Pour les modifications avec combustion directe, il est de 65-75%, avec combustion à long terme - de 78 à 84%, pour la pyrolyse - de 85 à 92%.
• Déconnecté de travail. Seuls les appareils de pyrolyse sont complètement autonomes.
• Temps de supplément de carburant. Le charbon est ajouté aux chaudières à combustion directe 1 fois en 6 à 10 heures. En présence d'un bunker automatique, le carburant est fourni aux unités de combustion à long terme 1 fois en 2 jours, aux unités de pyrolyse - 1 fois en 4-7 jours. Les modèles sans automatisation avec fonctionnement à long terme sont ravitaillés toutes les 12 à 18 heures, avec postcombustion par pyrolyse - toutes les 24 à 30 heures.
• Teneur en humidité admissible du carburant. Les systèmes de combustion à long terme sont compatibles avec 20-30% de charbon humide, 30-50% de charbon humide, charbon de pyrolyse 7-15%.
  
• Taille optimale des fractions.Une chaudière à pyrolyse peut accueillir 5-25 mm de charbon, en combustion longue durée - 25-50 mm, en combustion directe - 60-80 mm.
• Le nombre de contours. Les appareils à un circuit ne peuvent être raccordés qu'au réseau de chauffage. Les modifications à double circuit fonctionnent pour le chauffage, le chauffage au sol, connecté à l'alimentation en eau chaude.
• Capacité du four. Plus le compartiment est grand, moins vous aurez besoin de déposer du charbon.
• La présence d'une isolation thermique à l'extérieur. Les chaudières isolées retiennent plus de chaleur et ne se cassent pas avec les changements brusques de température.
• La présence d'une doublure. Le foyer doublé est économique car selon la puissance, il consomme 25 à 45% de carburant en moins.
• Système de sécurité. Fourni avec un échangeur de chaleur externe, un circuit de refroidissement indépendant avec une vanne thermique de secours.
• La présence d'un radiateur. Un élément chauffant est inclus dans la conception des unités combinées, qui fonctionnera après la combustion du carburant et la baisse de la température du liquide de refroidissement.

Pour faciliter le contrôle et la surveillance du régime de température, les chaudières sont équipées de thermostats, de dispositifs dépendants des conditions météorologiques et de systèmes d'autonettoyage.

Le principe de fonctionnement des chaudières à charbon

Une chaudière à charbon standard est un corps doublé d'une seule pièce. Pour réduire les pertes de chaleur, une couche intermédiaire de matériau d'isolation thermique est utilisée.

Sur le devant, il y a trois compartiments avec couvercles pour empêcher la fumée d'entrer dans la pièce. Le compartiment inférieur est un cendrier. Le panneau arrière a un trou réglable en bas - il crée un courant d'air naturel ou forcé. La chambre centrale est un foyer où le charbon est placé.

Une grille permet de séparer les compartiments inférieur et central, de créer un courant continu de masses d'air et d'évacuer les produits de combustion. Au cours de la réaction de combustion, des flux d'air chaud traversant les tuyaux se dirigent vers le compartiment supérieur et chauffent l'échangeur de chaleur. L'eau chauffée est acheminée par des tuyaux pour le chauffage et l'alimentation en eau chaude. Les paramètres de température sont sélectionnés par un contrôleur à chaîne ou un mécanisme électronique.

Les unités à réglage manuel doivent être posées 4 à 6 fois par jour, il est donc problématique de contrôler la température la nuit. Les chaudières automatiques sont équipées d'un réservoir de carburant auxiliaire. D'une charge de charbon peut fonctionner jusqu'à une semaine. Dans ce cas, la température du liquide de refroidissement ne change pas.

Spécificité des travaux d'installation

L'installation de chaudières à combustible solide est effectuée sans l'autorisation des services de surveillance. Les utilisateurs devront suivre quelques règles :

• Il est préférable de ne pas installer l'unité dans une zone résidentielle - de la poussière, de la suie et de la suie seront émises. L'installation est autorisée dans le couloir, la salle de bain, dans la cuisine, dans la salle de bain.
• Pour les modèles d'une puissance de 60-150 kW, basés sur le SNiP 42-01-2002, une chaufferie d'un volume de 15 m3 et plus et une hauteur sous plafond de 2,5 m est nécessaire.
• Les systèmes de désenfumage et de ventilation sont organisés sans faute.
• Les chaudières d'une capacité allant jusqu'à 50 kW sont placées sur une chape de plus de 50 kW - sur une fondation en béton individuelle avec une saillie de 25 cm du corps.
• La ventilation se fait sous la forme d'une entrée en face de la chaudière. Une hotte en treillis est également requise.
• La cheminée est constituée d'un tuyau d'une section de 150 à 200 mm2. Il ne devrait pas avoir de virages, de pentes.
• L'obligation est effectuée à l'aide d'un by-pass ou d'une vanne à trois voies réglée pour une température de l'eau de 50 à 55 degrés.
• Le paramètre de pression optimal dans le circuit est de 1 bar.

Le retour et l'alimentation de la ligne gravitaire sont alimentés directement à la chaudière.

Manuel d'utilisation

Les instructions d'allumage et d'utilisation de l'unité à charbon sont jointes à chaque unité. Quelle que soit la marque du fabricant, il existe des règles générales d'utilisation d'une chaudière à combustion directe :

1. Faire fondre la chaudière en jetant du charbon dans le four.
2. Placer du papier et des petits copeaux sur le dessus de la roche.
3. Allumez le papier. Le feu passera de celui-ci au bois de chauffage, puis à la couche supérieure de charbon.
4. Après avoir croûté, écraser la couche supérieure avec un tisonnier.Cela facilitera la pénétration de l'air dans la couche inférieure.

D'autres travaux envisagent de jeter du charbon, de briser les morceaux frittés et d'éliminer les scories.

Les chaudières à charbon sont une solution économique pour une maison privée et un chalet. En raison de la longue combustion du carburant, une température confortable est maintenue pendant plusieurs heures. Avant d'acheter, vous devez faire attention au type d'appareil et à ses caractéristiques.