Caldaie a combustibile solido in ghisa per combustione lunga: caratteristiche di design dell'attrezzatura

Caratteristiche dei dispositivi a combustibile solido

Le caldaie in acciaio e ghisa per combustibili solidi si differenziano per:

facili da installare, possono essere assemblati a mano, poiché ciò di solito non richiede l'uso di apparecchiature di saldatura e collegamenti di tubi complessi;
avere una lunga durata: un'unità ben fatta è in grado di funzionare senza guasti per almeno dieci anni;
per l'installazione di caldaie a combustibile solido con scambiatore di calore in ghisa non sono richieste autorizzazioni, l'unica condizione è una buona progettazione del camino;
hanno un lungo periodo di combustione, sebbene questa caratteristica non sia disponibile per tutti i dispositivi, ma molti produttori si stanno impegnando per questo;
avere un consumo di carburante economico: questa qualità è il motivo principale per cui le caldaie per riscaldamento in ghisa a combustibile solido hanno guadagnato ampia popolarità;
distribuisce in modo efficiente il calore: non entra nel camino, ma entra nella stanza attraverso valvole speciali;
riscaldare rapidamente i locali, soprattutto per i generatori di calore;
in unità di combustione lunga, la durata del lavoro su una scheda di legna da ardere raggiunge 10-12 ore;
hanno un funzionamento autonomo, poiché i dispositivi, di regola, non sono volatili.

Affinché le caldaie per riscaldamento a combustibile solido in ghisa funzionino a lungo, al momento dell'acquisto è necessario prestare attenzione alle condizioni di servizio offerte dall'azienda produttrice, a ciò che garantisce che fornisce i suoi prodotti.

Il fatto è che sul mercato delle unità di riscaldamento è possibile acquistare un falso: un dispositivo realizzato con un metodo artigianale. Spesso, tali caldaie a combustibile solido in acciaio e ghisa sono di buona qualità, ma non hanno obblighi di assistenza e garanzia. Gli acquirenti di tali unità in caso di guasto non possono presentare reclami a nessuno.

Varietà di tipi di caldaie

In appositi centri commerciali per impianti di riscaldamento, oltre alle caldaie in acciaio e ghisa per combustibili solidi, si vendono unità funzionanti a olio esausto, benzina, gasolio, ecc. Un'ampia varietà di questi prodotti consente di scegliere esattamente il dispositivo in grado di fornire un soggiorno confortevole in casa.

Le caldaie a combustibile solido si distinguono:

prodotti a carbone;
dispositivi per i quali vengono utilizzati pellet;
forni a combustione lunga;
generatori di calore.

Il dispositivo di una caldaia a combustibile solido in una configurazione classica

Una caldaia dal design classico, la ghisa a combustibile solido è un meccanismo complesso in cui ogni elemento ha il proprio scopo e svolge determinate funzioni. Elevata resistenza strutturale, affidabilità dei collegamenti dei singoli elementi strutturali, garantiscono un funzionamento sicuro dell'unità.

Il numero di sezioni nelle caldaie in ghisa per combustibili solidi è sempre fisso. Lo schema mostra il design di una caldaia in ghisa, la posizione dei principali elementi strutturali. I componenti principali di una caldaia in ghisa sono:

sezioni;
tubo di derivazione (uscita camino);
capezzoli;
camera di combustione con una porta;
cassetto cenere;
fan.

Quasi tutte le parti e gli assiemi della struttura sono intercambiabili, il che rende la caldaia in ghisa molto comoda e pratica da mantenere. L'assenza di prodotti e dispositivi strutturali complessi semplifica il funzionamento della caldaia in condizioni domestiche.Il design della caldaia è semplice e comprensibile anche a un laico che non ha familiarità con l'attrezzatura della caldaia.

Per quanto riguarda il meccanismo di controllo, la situazione qui è ambigua. Le caldaie in ghisa per carbone o altri combustibili fossili hanno, nella maggior parte dei casi, un sistema di controllo meccanico. Il meccanismo di regolazione principale è il regolatore di tiraggio, a cui è affidato il compito di controllare la diminuzione o l'aumento della temperatura di riscaldamento del liquido di raffreddamento. I dispositivi moderni, prodotti principalmente da aziende straniere, sono dotati di controller e ventole di soffiaggio

Per riferimento: I ventilatori di soffiaggio sono installati su caldaie in ghisa a combustibile solido per eliminare le resistenze che si generano nel condotto.

Tali dispositivi hanno un effetto insignificante sulla capacità di regolazione della caldaia, tuttavia, a causa di apparecchiature aggiuntive, l'efficienza della caldaia aumenta. La camera di combustione e le sezioni in ghisa non sono stravaganti per la qualità del carburante. A differenza delle caldaie a pirolisi, dove è richiesto combustibile secco (umidità massima 20%), le caldaie in ghisa a combustione lunga possono gestire qualsiasi tipo di combustibile, in qualsiasi condizione.

Caldaie a carbone

La particolarità della produzione di questi dispositivi sta nel fatto che per la loro fabbricazione utilizzano metalli super resistenti, per la saldatura degli elementi di cui viene utilizzata una tecnologia speciale. Questo design consente di bruciare carburante nella camera di combustione senza rompere la sua tenuta.

Caldaie di questo tipo possono funzionare non solo a carbone, ma possono anche utilizzare pellet, segatura, ecc. Il loro svantaggio è che una caldaia a combustibile solido in ghisa di questo modello è costosa.

Caldaie per tipo di combustibile

Le caldaie a combustibile solido funzionano prevalentemente con materiali a base di legno. Prima di acquistare questo o quel modello, vale la pena leggere sul suo passaporto il tipo di carburante utilizzato e le opzioni alternative.

Diagramma schematico

Le unità moderne sono suddivise in diverse varietà:

Legno che brucia.
Pellet.
Universale.
Carbone.
Generazione di gas.

Consideriamo ciascuno di essi in modo più dettagliato per comprenderne le caratteristiche e gli aspetti positivi.

universale

Si consiglia di acquistare caldaie universali per una casa privata, a cui la rete del gas non è ancora stata collegata. Tali unità possono funzionare sia a gas che a combustibile solido. Pertanto, quando si collega la casa alle comunicazioni, sarà facile per il proprietario passare a un altro carburante: il gas. Quindi i vantaggi dell'unità sono evidenti.

Legno che brucia

Lavora sul legno
Una caldaia a legna per una casa privata consente l'uso non solo di legna da ardere, ma anche di altri tipi di legno. Quando acquisti carburante, dovresti prestare attenzione al grado della sua umidità, poiché un albero troppo bagnato riduce significativamente l'efficienza dell'attrezzatura. Di norma, tali caldaie sono realizzate in acciaio e hanno un basso costo.

Carbone

Opzioni di carburante
Una caldaia a carbone per il riscaldamento di una casa privata può essere azionata su pietra, marrone o carbone. Inoltre, alcuni produttori consigliano di utilizzare legna da ardere normale come combustibile alternativo.

Una tale selezione di materiali solidi per il riscaldamento rende molto più facile per i proprietari acquistarli. Un altro vantaggio dell'unità è la sua elevata prestazione ambientale.

Generazione di gas

Le caldaie a gas sono una soluzione ideale non solo in termini di economia, ma anche di ecologia.

Importante! Le materie prime in tali apparecchiature bruciano lentamente e completamente, motivo per l'elevata efficienza del dispositivo rispetto ad altri modelli di caldaie a combustibile solido.

Tali prodotti funzionano su legno e combustibile pressato.L'unico inconveniente della caldaia è il suo costo troppo alto, così come i prezzi solidi per il carburante, che dovrebbero avere indicatori di umidità minimi.

Pellet

Contenitore per pellet
Le caldaie a pellet per il riscaldamento di una casa privata prevedono l'utilizzo di sole materie prime legnose altamente purificate, che vengono pressate in speciali bricchetti.

L'apparecchiatura differisce dagli analoghi in quanto tutti i processi in essa contenuti sono completamente automatizzati. Il proprietario è tenuto solo a riempire il carburante nel serbatoio del carburante e attivare l'unità. Quando si brucia 1 chilogrammo di pellet, vengono generati fino a 5 kW / h di energia, che è considerato l'indicatore più alto per le caldaie a combustibile solido.

Tale attrezzatura è piuttosto costosa, ma si ripaga molto rapidamente. Un altro vantaggio della caldaia a pellet è il suo periodo massimo di funzionamento con una frequenza minima di guasti e riparazioni del programma.

Caldaie a pellet

Hanno un'interessante soluzione di design e sono in grado di riscaldare efficacemente i locali. Il dispositivo di tale unità è semplice: uno speciale imbuto per granuli di carburante è fissato al suo telaio. Ad un certo momento, piccole quantità di pellet vengono immesse nella camera di combustione.

Al momento dell'acquisto di tali apparecchiature, si dovrebbe tener conto del grado della sua volatilità. Quando è collegato al funzionamento dell'imbuto, cioè alla fornitura di pellet, questo è accettabile, poiché quando l'alimentazione viene interrotta, il carburante può essere riempito manualmente. Ma se il funzionamento della caldaia richiede il funzionamento dell'automazione elettronica, è necessario pensare alla fattibilità dell'acquisto.

Forni a combustione lunga

Fondamentalmente, tali dispositivi sono caldaie standard autonome in acciaio o ghisa per combustibili solidi. Sono in grado di lavorare utilizzando vari materiali legnosi (legna da ardere, segatura, sterpaglia), oltre a semi di frutta, ecc.

Di norma, non funzionano da carbone o pellet a causa del fatto che la tecnologia di produzione della camera di combustione non consente di bruciare questo tipo di combustibile. Gli esperti raccomandano di studiare attentamente le caratteristiche del modello selezionato prima di acquistare una caldaia a combustibile solido in ghisa a combustione lunga.

Di solito, tali unità vengono acquistate per i seguenti scopi:

per l'approvvigionamento di calore di famiglie suburbane e cottage estivi;
per il riscaldamento di locali tecnici;
per installazione e funzionamento in serre e focolari;
per il riscaldamento di edifici industriali;
per fabbricati agricoli.

Se devi riscaldare edifici di grandi dimensioni con più stanze, è meglio acquistare una versione modificata di un'unità a combustione lunga, vale a dire un generatore di calore. Certo, costa molto di più, ma questo prezzo si giustifica pienamente.

Il dispositivo di una caldaia in ghisa per combustibili solidi

Una caldaia per riscaldamento a combustibile solido in ghisa con circuito idraulico è una struttura componibile rivestita con pannelli di rivestimento. Tra il corpo e il materiale di rivestimento è presente uno strato (fino a 100 mm) di isolamento resistente al calore in lamiera. Molto spesso si tratta di stuoie di lana di basalto resistenti al fuoco.

Per il collegamento all'impianto fumi, tutte le caldaie in ghisa sono dotate di canna fumaria. Per l'allacciamento all'impianto di riscaldamento dell'acqua, dal dispositivo fuoriescono due corrispondenti tubi di derivazione. La camera combustibile e il cassetto cenere sono dotati di sportelli che, a seconda del design, possono essere ciechi o con inserti in vetro ignifugo. A seconda del design, alcuni modelli di caldaie a combustibile solido in ghisa sono dotati di un ventilatore ad aria forzata.

A causa dell'elevata temperatura dei gas di scarico, tutti i modelli a combustibile solido sono prodotti esclusivamente con scambiatore di calore in acciaio o ghisa.Ecco perché le caldaie a combustibile solido possono essere solo in acciaio o ghisa. Lo scambiatore di calore è il componente più importante di qualsiasi caldaia a combustibile solido. Lo scambiatore di calore di una caldaia in ghisa è costituito da singoli moduli ed è solitamente il corpo dell'intero impianto caldaia.

Le sezioni sono collegate tra loro tramite connessioni filettate. Un sigillante ad alta temperatura viene utilizzato per sigillare i giunti. Le cavità interne delle sezioni sono riempite con un refrigerante e lo spazio interno viene utilizzato come camera di combustione.

Importante! Un tale design di scambiatori di calore in ghisa consente di eseguire lavori sulla sostituzione delle sezioni in caso di guasto o di aumentarne il numero per aumentare la potenza del dispositivo. Le caldaie per riscaldamento a combustibile solido in ghisa si differenziano dalle loro controparti in acciaio nel modo di produzione dei moduli, nel metodo di assemblaggio e nel materiale dello scambiatore di calore, dalle proprietà da cui dipendono in gran parte la funzionalità e l'efficienza del lavoro.

Generatori di calore

Si tratta di forni del tipo a convezione a cui è collegato un elettroventilatore detto “chiocciola”. Sulla superficie di questa apparecchiatura sono presenti aperture speciali per il collegamento di tubi flessibili.

I generatori di calore funzionano in un certo modo: il carburante viene caricato nella camera di combustione, acceso e quindi viene acceso un ventilatore, che inietta aria al suo interno. Grazie a ciò, la legna da ardere brucia meglio e l'aria riscaldata, muovendosi lungo le maniche, è più veloce sul bersaglio. I tubi flessibili sono disponibili in diverse lunghezze e le loro estremità possono essere allevate nelle stanze.

Vantaggi dei generatori di calore:

la durata della combustione continua su un ripieno è di circa 8 ore;
consumo di carburante economico;
i dispositivi possono essere utilizzati per riscaldare qualsiasi locale;
le unità sono in grado di riscaldare aree molto grandi;
è possibile, se necessario, aumentare la potenza, per la quale viene aggiunta una sezione alla struttura della caldaia.

Gli svantaggi dei generatori di calore sono i seguenti:

la necessità di installare tubi flessibili per spostare l'aria calda;
in assenza di elettricità, il ventilatore, il soffiatore d'aria non possono funzionare, il che influisce sulla distribuzione dell'aria calda in "tubi flessibili" separati.

Caratteristiche delle caldaie in ghisa

Va notato che quasi tutte le caldaie a combustibile solido in ghisa possono funzionare con legna e coke. Costa più di un prodotto in acciaio, ma le sue caratteristiche ne giustificano il prezzo. Il fatto è che la loro produzione richiede molto più tempo rispetto all'assemblaggio di un dispositivo in acciaio.

Una caldaia per riscaldamento a combustibile solido in ghisa è più resistente di una in acciaio, è in grado di resistere a temperature più elevate. La ghisa si raffredda molto più lentamente, il che consente di risparmiare carburante.

Inoltre, per apparecchi in ghisa:

c'è un vantaggio significativo: questa è la durata, poiché la loro durata raggiunge i 25 anni;
occupano meno spazio delle unità in acciaio;
la ghisa è più resistente ai processi di corrosione rispetto all'acciaio.

Questa apparecchiatura di riscaldamento presenta degli svantaggi:

Una caldaia a combustibile solido con uno scambiatore di calore in ghisa è sensibile alle sollecitazioni meccaniche sotto forma di urti. Il corpo in ghisa può rompersi sotto un certo carico. Per questo motivo, dovrebbe essere maneggiato con cura.
In caso di forte calo di temperatura, la ghisa può rompersi, pertanto gli esperti non consigliano di raffreddare tali caldaie con acqua fredda o di caricare combustibile freddo in una camera di combustione riscaldata.
Ci vuole molto tempo per riscaldare una custodia di questo materiale.

Per comprendere ancora meglio la differenza tra una caldaia in ghisa e una in acciaio, dovresti familiarizzare in modo più dettagliato con le proprietà delle unità in acciaio a combustibile solido:

la resistenza agli urti dei dispositivi è particolarmente importante durante il trasporto, anche se cadono o si ribaltano, quindi con una probabilità del 99% si può sostenere che il corpo rimarrà intatto e la tenuta della camera di combustione non ne risentirà;
anche grandi cadute di temperatura non sono pericolose per le caldaie in acciaio;
i prodotti sono relativamente leggeri;
se uno degli elementi nell'attrezzatura di riscaldamento si rompe, può essere saldato senza problemi.

Tra i punti negativi, va notato la suscettibilità ai processi corrosivi, nonché l'incapacità di aumentare la potenza.

Vantaggi e svantaggi

Le caldaie in ghisa hanno molti vantaggi:

autonomia di lavoro;
non sono richieste autorizzazioni speciali per l'installazione;
il carburante è conveniente e poco costoso;
gli scambiatori di calore in ghisa sono resistenti alla corrosione;
un tale scambiatore di calore riduce la possibilità di condensa sulle pareti interne della camera di combustione del carburante;
un'ampia selezione di potenza della caldaia, puoi scegliere l'opzione più ottimale per la tua casa, a seconda delle sue dimensioni;
durata d'uso - più di 10 anni.

Il prezzo finale per una caldaia in ghisa dipende da molti fattori: potenza, produttore, caratteristiche del design.

Svantaggi delle caldaie a combustibile solido in ghisa:

Bassa efficienza - fino al 70%.
Grande peso della struttura; nel sito di installazione è richiesto il getto della fondazione.
Riscaldamento prolungato.
Il cassetto cenere deve essere pulito regolarmente.
Sensibilità alle fluttuazioni di temperatura.

Caldaie in ghisa a doppio circuito

I dispositivi sezionali sono suddivisi in circuito singolo e doppio. Il primo di loro funziona solo per la fornitura di calore. Le apparecchiature di riscaldamento come una caldaia in ghisa a doppio circuito a combustibile solido sono in grado di fornire sia il riscaldamento degli alloggi che la fornitura di acqua calda. La caldaia a combustibile solido a doppio circuito a combustione lunga ha un grill integrato, che può essere posizionato sotto l'involucro esterno.

Un tale dispositivo strutturale di una caldaia in ghisa a combustibile solido comporta l'installazione di una pompa per garantire la circolazione dell'acqua. I dispositivi a doppio circuito differiscono dagli altri modelli di grandi dimensioni.

Tipi di caldaie a combustibile solido

A prima vista, il principio di funzionamento di qualsiasi caldaia è lo stesso: il combustibile (solido, liquido o gassoso) viene bruciato e il calore risultante viene inviato per riscaldare il liquido di raffreddamento. In effetti, possono esserci diverse modalità di combustione e il design delle caldaie è significativamente diverso l'uno dall'altro.

Per quanto riguarda i dispositivi a combustibile solido, è possibile distinguere tali tipi di caldaie come:

caldaia a combustibile solido in ghisa semplice - la parola “semplice” significa che il combustibile brucia semplicemente nel focolare. Possono lavorare su legno, carbone, pellet, scarti dell'industria della lavorazione del legno, ecc.

Schema di funzionamento di una semplice caldaia

tipo di generatore di gas (è una caldaia a combustione lunga o pirolisi) - in questo caso, l'enfasi è sulla combustione più completa del carburante. Per questo, il forno è composto da 2 zone, una contiene carburante e l'altra viene utilizzata per la postcombustione del gas di pirolisi. Maggiori informazioni sul principio di funzionamento di tali dispositivi - più avanti nell'articolo;

Il diagramma mostra che il gas di pirolisi sulla strada per l'uscita ha il tempo di esaurirsi completamente.

caldaia Stropuva - è interessante soprattutto per il suo design. Il focolare a forma di cilindro viene posizionato in un altro cilindro e lo spazio tra le pareti è riempito con un refrigerante. A causa del grande volume del forno, una tale caldaia può funzionare fino a diversi giorni.

Dispositivo caldaia Stropuva

Nota! Il funzionamento di una tale caldaia è abbastanza facile da regolare, anche la sua semplicità di design contribuisce alla sua popolarità. In confronto, ad esempio, con una caldaia a pellet, il prezzo di una tale "bambola da nidificazione" sarà molto più basso.

dispositivi completamente automatici - tutte le caldaie elencate devono essere pulite regolarmente, perché il combustibile non brucia al 100%.Pertanto, anche nelle caldaie più moderne, i produttori organizzano i ceneri per la pulizia. Nelle caldaie automatiche, non solo il processo di pulizia è automatizzato, ma anche il processo di fornitura di combustibile al forno.

Nota! L'approvvigionamento di carburante è solitamente organizzato da un nastro trasportatore, in modo che un tale sistema di riscaldamento dipenda dall'elettricità. Questo deve essere preso in considerazione quando si progetta il riscaldamento al di fuori delle aree urbane, dove le interruzioni di corrente non sono così rare.

L'alimentazione automatica del carburante è organizzata tramite un nastro trasportatore