Il principio di funzionamento e il dispositivo di una caldaia a vapore: differenze, vantaggi

Le apparecchiature di riscaldamento sul mercato moderno sono rappresentate da un numero enorme di modelli. Di questi, i più comuni sono le unità alimentate a gas. Questo fatto può essere spiegato abbastanza semplicemente: il carburante descritto è uno dei prodotti energetici disponibili, con l'aiuto del quale i sistemi funzionano in modo autonomo. Il principio di funzionamento ei vantaggi delle caldaie a pavimento a doppio circuito sono noti non solo agli specialisti, ma anche a molti proprietari di immobili privati.

Se hai anche deciso di equipaggiare un sistema di riscaldamento nella tua casa, allora dovresti sapere come un'unità a doppio circuito a parete con una camera di combustione aperta differisce da una versione a pavimento, in cui la camera è chiusa. Sarà anche utile sapere dove vengono utilizzati i sistemi a doppio circuito, nonché quale sono la loro struttura e il principio di funzionamento. I modelli di caldaie a gas possono essere classificati in circuito singolo e doppio circuito.

I primi hanno una serpentina, che prevede solo la possibilità di riscaldamento in casa. Le caldaie a doppio circuito hanno due serpentine o circuiti, uno dei quali è destinato al riscaldamento, mentre l'altro è per l'acqua, che di solito viene utilizzata per esigenze sanitarie.

Cos'è

Quando si brucia qualsiasi combustibile: gas, carbone, torba, coke e altri, oltre al calore, viene rilasciato anche vapore. Man mano che sale, si raffredda a contatto con aria a temperatura più bassa, e parte di essa si trasforma in condensa nel canale del fumo, cioè in umidità che scorre lungo le pareti. Si tratta di un fenomeno fisico naturale, ma negativo e persino pericoloso che può trasformarsi nelle conseguenze più dannose per l'intero impianto di riscaldamento (di seguito, in una sezione a parte, vi diremo quali).

Scaricatori di condensa a ciotola invertita

Questo tipo di scaricatore di condensa funziona secondo il principio di un bicchiere di gas posto sottosopra nell'acqua. Quando riempito di vapore tende a salire, riempito di condensa scende. Un tale vetro rovesciato è collegato a una valvola che si apre quando viene abbassato e si chiude quando viene sollevato. Il design della tazza rovesciata è insensibile ai colpi d'ariete e ai blocchi del vapore, può funzionare a pressioni differenziali elevate e consente lo sfiato continuo di gas e aria.

Cause e fattori che influenzano la formazione di condensa

Immediatamente, notiamo che sono elencati in nessun ordine particolare e non in base al loro grado di importanza. Così questo:

• La temperatura del vapore (gas di scarico in uscita dalla cappa del forno) non supera i 100 ° C. Questo è un tipico svantaggio per una parte significativa delle moderne unità di riscaldamento.
• La pipa è troppo lunga: il fumo si raffredda rapidamente e fortemente nella parte superiore.
• Il carburante selezionato è umido (saturo di umidità durante lo stoccaggio) o semplicemente poco adatto (inizialmente contiene una grande percentuale di acqua).
• La clearance del maiale si è ridotta a causa di una diminuzione della spinta causata dall'accumulo di depositi di fuliggine.
• La tubazione non è sufficientemente isolata e / o fatta del materiale sbagliato (ad esempio, zinco in uno strato).
• L'aria esterna è molto più fredda del vapore in uscita e, a causa del forte sbalzo di temperatura, la condensa nel camino di una casa privata si raccoglie velocemente e in grandi volumi.
• Il gas di scarico è intrappolato dalle pareti ruvide.
• La fornitura di aria fresca alla stufa è assente o insufficiente, per cui il tiraggio è troppo basso, il combustibile brucia lentamente e non viene bruciato completamente.
• Il canale di uscita contiene già una certa quantità di liquido che è arrivato a causa di precipitazioni o per qualche altro motivo.
• Il tubo presenta difetti e / o difetti di progettazione: ha sezioni troppo inclinate o addirittura orizzontali, la sua area della sezione trasversale è diversa da quella di progetto (in alto o in basso) e simili.
• Cattivo tiraggio: più velocemente il gas lascia il sistema, meglio è, meno tempo rimane per il raffreddamento e la formazione di umidità.
• La stufa è piegata in modo errato: una parte significativa dell'energia rilasciata viene spesa per riscaldarla (e non per riscaldare la stanza). Ciò porta a una bassa temperatura del vapore in uscita e ciò che questo minaccia, lo abbiamo già risolto sopra.

Tutti questi fattori provocano la comparsa di fluido, ma agiscono a vari livelli: alcuni sono più forti, altri sono più deboli.

Influenza del materiale sulla formazione di condensa

Una caldaia a gas differisce da una caldaia a gas a combustibile elettrico o solido in quanto funziona in modo tale che nel sistema si formi sempre una certa quantità di umidità. Pertanto, al momento dell'acquisto e dell'installazione, è particolarmente importante riflettere sul problema dell'isolamento e decidere di cosa sarà fatto il camino. Il termine e la sicurezza di funzionamento delle apparecchiature di riscaldamento dipendono dalla scelta corretta.

Mattone

Ben assemblato (senza crepe e crepe), sarà in grado di trattenere efficacemente il calore, il che consentirà alle sue pareti di non raffreddarsi a lungo, il che significa che aiuterà a mantenere la normale trazione. D'altra parte, deve essere riscaldato a lungo e finché la temperatura rimane bassa, il liquido si accumula in modo relativamente attivo.

Si noti inoltre che il mattone viene facilmente distrutto dal contatto con soluzioni acide e temperature estreme. Quindi è classico e costoso (se realizzato con buoni mattoni), ma non è la scelta migliore.

Tubi in acciaio inossidabile

Il materiale stesso, la cui superficie è perfettamente liscia, è resistente alla corrosione e ai mezzi aggressivi. Ora sulla soluzione costruttiva.

Per non vedere come scorre la condensa dal camino, è necessario utilizzare doppia parete, non singola parete. La tecnologia di produzione sandwich prevede doppi anelli di diverso diametro, tra i quali è presente uno strato di isolamento in fibra di basalto non infiammabile. Con un tale isolamento aggiuntivo, l'acciaio inossidabile non solo si riscalda rapidamente, ma si raffredda anche a lungo. E questo senza l'accumulo di umidità e fuliggine all'interno.

Tubi in ceramica

Sono abbastanza resistenti e presentano i seguenti vantaggi:

• riscaldarsi rapidamente e raffreddare lentamente, il che significa che trattengono efficacemente il calore;
• universale, non dipendono dal tipo di combustibile del forno
• di facile manutenzione e quindi in funzione da decenni;
• ignifugo: non hanno paura degli incendi di fuliggine.

Ci sono anche degli svantaggi, risiedono nel grande peso della struttura, che può portare a difficoltà di installazione e costi elevati.

Camini Furanflex

Puoi anche considerare questo materiale composito per non pensare che la condensa da un tubo di una caldaia a gas o di una stufa possa danneggiare l'impianto di riscaldamento. L'umidità non si raccoglierà sulle pareti del canale, poiché saranno realizzate in resina polimerica rinforzata con fibra di vetro.

Il manicotto furanflex finito può essere di qualsiasi lunghezza, diametro e, se correttamente installato, sarà completamente sigillato. Dì un "no" categorico alle perdite e un "sì" sicuro a una trazione costantemente potente. L'installazione è rapida e pulita, senza demolizioni di pareti, soffitti, parti del tetto, strutture portanti, ed è di facile esecuzione anche dopo il lavoro finito. Il materiale non viene danneggiato anche quando la temperatura del vapore raggiunge i 250 ° C.

I principali svantaggi di furanflex sono il suo prezzo elevato (2-3 volte superiore ai camini in acciaio inossidabile), l'installazione costosa. In caso di danni alla manica, è difficile accedere all'elemento e l'acquisto dell'intero sistema può colpire in modo significativo la tasca.

Camini in cemento-amianto

In precedenza, erano usati ovunque, oggi, con lo sviluppo della tecnologia, sono considerati moralmente obsoleti.Scegliendo questa opzione, penserai non solo al motivo per cui si forma la condensa nel camino, ma anche a come eliminare le conseguenze dell'inalazione della polvere di amianto. E verrà rilasciato durante il processo di riscaldamento (quando gli acidi contenuti nei gas di combustione iniziano a distruggere il canale), si depositerà nella stanza e quindi entrerà nei polmoni quando inspiri.

Questo materiale ha altri svantaggi: non è abbastanza stretto, non trattiene bene il calore e assorbe i liquidi in modo relativamente attivo. A questo si aggiungono la rugosità della superficie (che, come abbiamo scoperto sopra, è pessima), l'elevata porosità e la tendenza alla fessurazione sotto l'influenza delle alte temperature, soglia di 300 ° C, al di sopra della quale c'è pericolo di esplosione .

Tubi in acciaio e zincati (parete singola)

Sono leggeri ed economici: la manica risulterà del 50-80% più economica della manica in mattoni, per non parlare del resto. Ma allo stesso tempo, ci sono degli svantaggi e il principale è che il canale si esaurisce rapidamente. Ciò è dovuto all'incapacità di resistere agli effetti della condensa e delle alte temperature. L'acciaio può arrugginirsi in quanto ha una scarsa resistenza alla corrosione. E lo zinco, se riscaldato oltre i 419 ° C, emette sostanze tossiche, pertanto i prodotti metallici laminati possono essere utilizzati solo a bassa temperatura dei gas di scarico.

Pertanto, consigliamo di optare per camini in acciaio inossidabile coibentati.

Oltre a scegliere un materiale adatto, è necessario installare secondo le istruzioni. Il mancato montaggio del tubo può causare condensa e depositi di fuliggine.

La nostra produzione

Camini monoparete

Camini a doppia parete

Elementi di montaggio

Scaricatori di condensa bimetallici

Qui, lo stelo della valvola funge da elemento di lavoro, sul quale sono fissate piastre bimetalliche con diversi coefficienti di espansione.

Gli elementi sono selezionati in modo tale che allo stato freddo le piastre siano un disco piatto che lascia passare aria e condensa. Quando riscaldate, le piastre si espandono e si piegano in modo non uniforme, spostando lo stelo per chiudersi e impedendo la fuoriuscita di vapore. Di conseguenza, lo scaricatore di condensa bimetallico può essere utilizzato come presa d'aria. Inoltre, questa tipologia è adatta all'installazione su linee di vapore surriscaldato, poiché l'elemento è strutturalmente composto da materiali in grado di resistere alle alte temperature.

Puoi acquistare uno qualsiasi dei tipi di scaricatori di condensa elencati nel nostro. Il nostro assortimento comprende tutti i tipi di produttori leader a prezzi convenienti. Quando ordini uno scaricatore di condensa, tieni presente che non esiste un'opzione universale. In ogni caso, è necessario selezionare un elemento tenendo conto dei parametri del sistema di condensa del vapore. In caso di difficoltà, contatta i nostri specialisti: ti aiuteremo nella scelta dell'attrezzatura. Puoi contattarci in qualsiasi modo per te conveniente.

L'aspetto dell'umidità nelle caldaie a doppio circuito

Oltre al camino, può verificarsi condensa nelle tubazioni dell'acqua delle caldaie a gas a 2 circuiti. Riguarda la differenza di temperatura, a causa della quale il tubo può arrugginirsi e guastarsi.

Il problema può manifestarsi per uno dei seguenti motivi:

• La ventilazione non funziona correttamente (la potenza di aspirazione è insufficiente).
• Il clima interno è sfavorevole: il livello di umidità viene costantemente superato.
• L'apparecchiatura funziona nella modalità sbagliata (calcolata in modo errato).

Sfortunatamente, le caratteristiche della caldaia non consentono di eliminare completamente la condensa, ma l'isolamento dei tubi e l'isolamento del camino possono ridurre il tasso di accumulo di umidità.

Requisiti di progettazione del camino

Sono stabiliti dalle disposizioni di SNiP 41-01-2003 e si riducono a quanto segue:

• altezza del canale almeno 5 m;
• il tubo sale sopra il tetto piano di almeno 1 m, sopra quello inclinato - a seconda della distanza tra la cresta e la testa (di 0,5 mm, a filo o con un angolo fino a 10 0);
• manica orizzontale lunga non più di 1 m;
• la somma delle sporgenze delle zone inclinate e orizzontali è rigorosamente fino a 2 m, e anche le sezioni verticali aumentano della stessa lunghezza.

Abbiamo capito perché la condensa si sta raccogliendo nel camino e ora vediamo come prevenirla. Innanzitutto, una corretta installazione del tubo aiuta a prevenire la comparsa di umidità in eccesso.

Regole di installazione

È importante rendere il sistema ermetico, isolato, impermeabile, protetto dall'azione distruttiva di fluidi aggressivi. Per fare ciò, è necessario selezionare materiali adatti per la disposizione e l'isolamento e quindi essere guidati dai seguenti principi:

• Il comignolo deve scorrere attraverso la “condensa” e non attraverso il “fumo”. Per i camini a parete singola, in caso di montaggio "per condensa", l'estremità superiore viene inserita in quella inferiore. Per le strutture isolate a sandwich, questa regola si applica all'assemblaggio interno. In questo caso la parte esterna viene assemblata "da fumo".
• Trattare ogni giunto con un composto sigillante.
• Non deviare dalla verticale di oltre il 30% (sono accettabili deviazioni meno gravi).
• Realizza sezioni orizzontali non più lunghe di 1 m.
• Utilizzare accessori della stessa sezione trasversale (in tutto il canale).

L'installazione deve essere eseguita in conformità con le tecnologie e scegliendo con competenza il materiale del tubo. Evitare di utilizzare materiali obsoleti e pericolosi (amianto) o materiali difficili da costruire (come i mattoni). È meglio usare kit per camini già pronti, che sono presentati sul sito web feflues.ru. I prezzi possono essere trovati nel listino prezzi.

Scaricatori di condensa a galleggiante (meccanici), principio di funzionamento:

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RCP

Principio di funzionamento (principio di funzionamento) scaricatori di condensa galleggianti basato sulla differenza di densità tra vapore e condensa. L'attuatore è un galleggiante a sfera o un galleggiante di vetro invertito. Il galleggiante è collegato alla valvola di scarico tramite una leva. La condensa entra nel corpo del sifone e, riempiendolo, solleva il galleggiante, aprendo la valvola di scarico. Quando il sistema viene avviato, l'aria entra nello scarico della condensa, che viene facilmente rimossa nella linea della condensa. Questi sifoni forniscono un drenaggio continuo della condensa e sono più adatti per sistemi con grandi superfici di trasferimento del calore e formazione di grandi volumi di condensa.

I vantaggi degli scaricatori di condensa a galleggiante:

• Funzionamento stabile a bassi carichi;
• Resistente a sbalzi di pressione improvvisi;
• Elevata produttività (fino a 150 tonnellate di condensa l'ora!);
• Affidabile nel funzionamento, resistente ai colpi d'ariete;

Svantaggi degli scaricatori di condensa a galleggiante:

• Bassa resistenza allo sporco;
• Se il galleggiante si rompe, la valvola sarà costantemente chiusa, il che può portare alla rottura della tubazione;
• Possibili danni da gelo;

Durante il funzionamento, il corpo dello scaricatore di condensa a galleggiante deve sempre contenere acqua (tenuta idraulica). La perdita di questo sigillo d'acqua può provocare la fuoriuscita di vapore senza impedimenti attraverso lo scaricatore di condensa. Ciò può accadere con un forte calo della pressione del vapore e, di conseguenza, l'ebollizione della condensa. Per evitare ciò negli impianti in cui sono possibili oscillazioni di pressione, a monte dello scaricatore di condensa è installata una valvola di non ritorno. Lo scaricatore di condensa galleggiante può essere danneggiato dal congelamento. Quando si installa la trappola galleggiante all'aperto, è necessario utilizzare l'isolamento termico sull'involucro.

Cosa fare se il camino perde

Sì, non sarà possibile proteggere completamente dall'umidità sulle pareti del canale, ma almeno il volume del suo aspetto può essere ridotto, tuttavia, nella fase di costruzione di un edificio e sistemazione del tetto.Ma cosa succede se la casa non è nuova (ad esempio, l'hai acquistata da qualcuno), è in funzione da molto tempo e ha già questo problema.

Esistono misure efficaci ed è del tutto possibile prenderle anche da solo. Di seguito ti diremo diversi modi, ma prima rispondi a una semplice domanda: cosa userai per riscaldare?

Concentrati non solo sul prezzo del materiale combustibile, ma anche sulla sua compatibilità ambientale (dopotutto, la salute tua e dei tuoi cari dipende da questo), l'economia dei consumi e, attenzione, il suo contenuto di umidità naturale. Infatti, nello stesso olio combustibile o gas c'è una percentuale di acqua inferiore rispetto al legno. Inoltre, considera la facilità con cui il carburante assorbe il liquido. Qualsiasi albero deve essere essiccato prima dell'uso, la torba o il carbone è severamente vietato bagnare.

Ora passiamo a come risolvere il problema

Pulizia dei tubi

Come evitare l'umidità in eccesso e gestire la condensa nel camino? Rimuovere la fuliggine in modo tempestivo. Poiché si deposita sulle pareti del canale, rendendo la superficie ruvida e quindi altera il tiraggio, i gas di combustione sono intrappolati in "cavità" create artificialmente.

La quantità di fuliggine dipende dal carburante utilizzato e dal sistema installato. Con una stufa a carbone, ce ne sarà molto, con una caldaia a gas - non abbastanza. Ma lo sarà ancora. Pertanto, è importante pulire l'interno del canale almeno due volte e preferibilmente tre volte all'anno. Scegli qualsiasi metodo conveniente, meccanico o chimico, solo nel primo caso, agisci con attenzione per non danneggiare le pareti e nel secondo, utilizza composti ecologici e non troppo aggressivi.

Riscaldamento

È importante prevenire la formazione di condensa in eccesso nel camino anche nella fase di costruzione di una casa o di un bagno. A tal fine è necessario utilizzare una struttura coibentata, ovvero:

• camino a parete singola in un pozzo isolato;
• camino a doppia parete.

Come sbarazzarsi della condensa nel camino del camino se è costantemente freddo? È necessario isolarlo con moderni materiali di isolamento termico. Se hai un camino in mattoni, l'opzione migliore per prevenire la condensa è usare un sandwich di acciaio inossidabile.

Protezione del canale dalle precipitazioni

Ottenuto installando accessori: è necessario installare:

• scarico della condensa del camino - un contenitore per la raccolta della condensa, solitamente in acciaio inossidabile; posizionare un tale elemento sotto l'ugello in modo che, se necessario, possa essere facilmente svuotato;
• deflettore (ombrello con protezione dal vento) - installato all'estremità del camino (un cono è precedentemente attaccato al sandwich), impedisce alle precipitazioni di cadere nel tubo;
• visiera - con o senza banderuola, a forma di fungo (tetto a quattro falde), con coperchio apribile o meno; ma in ogni caso, proteggerà dalle precipitazioni dirette: gocce di pioggia e fiocchi di neve.

Questi elementi stabilizzano la trazione, eliminano la possibilità di soffiaggio e rendono l'aspetto del tetto più moderno ed estetico.

Installazione di un collettore passante

Nei camini delle caldaie a gas, la condensa si forma spesso in sezioni di tubi orizzontali. Per risolvere questo problema, viene installato un collettore come segmento di tubo, a cui è fissato un angolo di 90 ° in modo che il camino sia inclinato verso la caldaia. Questo viene fatto in modo che l'umidità possa fluire nel sifone della condensa.

È possibile calcolare la probabilità di condensa

Sì, se appare dovuto al surriscaldamento delle pareti dovuto a un eccessivo rilascio di vapore. In questo caso, è realistico determinare quale dovrebbe essere la potenza dell'apparecchiatura operativa.

In generale, il tasso di rilascio di calore (per 10 m2 di area della stanza) è di 1 kW. Se i soffitti nella stanza non sono superiori a 3 metri, la formula è la seguente:

MK = S * UMK / 10, dove

MK è la potenza calcolata della caldaia in kW; S è l'area della stanza in cui opera l'unità di riscaldamento; L'UMK è un indicatore specifico che dipende dalla zona climatica di residenza ed è pari a:

• 0.9 - per il sud;
• 1.2 - per la fascia media;
• 2 - per le latitudini settentrionali.

Se viene utilizzata una caldaia a doppio circuito, la cifra MK risultante deve essere moltiplicata per 0,25 (fattore aggiuntivo).

Vantaggi delle caldaie a gas

I principali vantaggi sono:

• Non è necessario conservare il carburante. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro.
• Pulizia in uso. Non è necessario pulire costantemente spazzatura, fuliggine e fuliggine.
• Efficienza. Una caldaia opportunamente selezionata riscalda il bagno turco in meno di 1 ora.

È importante sapere! Il calcolo della potenza di un bruciatore a gas si basa su una proporzione di 252 kcal per 0,4 m3. Esempio di calcolo: un bagno turco ha dimensioni di 2x1 5 x 1,7 metri. Il volume è di 5,1 m3. 5,1 / 0,4 * 252 = 3213 kcal.

Per convertire kcal in kW, utilizziamo il coefficiente 0, 001163,3,213 kcal x 0,001163 = 3,7 kW.

È meglio che la potenza della caldaia selezionata superi quella calcolata. Ciò aumenterà la sua durata. La potenza richiesta di un bruciatore a gas può dipendere da una serie di altri fattori variabili.

Uno specialista del gas aiuterà a determinare la capacità in base a questi fattori:

• Redditività. Il gas naturale è un carburante più economico del diesel o della legna.
• Facile da usare.
• Sicurezza. Le moderne apparecchiature a gas sono dotate di un sistema di controllo del gas. Se il bruciatore si spegne, l'alimentazione del gas si interrompe automaticamente.

E così sei venuto al negozio per comprare una caldaia a gas per un bagno. Il responsabile del negozio darà consigli, parlerà degli svantaggi e dei vantaggi delle diverse opzioni. Le conoscenze di base ti aiuteranno a comprendere le informazioni ea scegliere il modello più adatto.

Conseguenze della formazione di condensa all'interno del camino

L'umidità non viene semplicemente raccolta, ma miscelata con prodotti di combustione: acidi aggressivi (nitrico, carbonico, solforico). Stabilendosi sulle pareti, questi composti nocivi distruggono gradualmente il canale (se è costituito da mattoni, acciaio semplice o altro materiale con bassa resistenza alla corrosione). Un'eccessiva condensa porta alla formazione di fuliggine, che intasa il tubo, limitando il tiraggio, con conseguente rischio di incendio al camino e tiraggio di ritorno.

Misure preventive

Ti diremo come sbarazzarti della causa della condensa nel camino. È semplice: è necessario prevenire la comparsa e lo sviluppo di fattori di formazione di umidità. Questo richiede:

• progettare con competenza un sistema di riscaldamento e dotarlo rigorosamente secondo i disegni;
• montare correttamente lo sfiato fumi realizzato in materiale resistente agli ambienti aggressivi e alle alte temperature;
• fornire un isolamento termico di alta qualità;
• massimizzare la spinta - installando deflettori, visiere, turbine rotanti;
• utilizzare carburante adatto e secco;
• effettuare una pulizia regolare delle superfici interne del manicotto.

Ora che sai perché si forma la condensa nel camino di una caldaia a combustione e come eliminarla, puoi prolungare la vita dell'impianto di riscaldamento, nonché aumentare la comodità e l'efficienza del suo utilizzo.

Cos'è una caldaia a condensazione e su cosa funziona

Per comprendere le caratteristiche di elevato risparmio di carburante di una caldaia a condensazione, ricordiamo come funziona una qualsiasi caldaia per riscaldamento.
In qualsiasi caldaia di riscaldamento vengono bruciati vari tipi di combustibile, la cui energia dalla combustione viene trasferita nel calore del liquido di raffreddamento. Ma non tutto il calore va al liquido di raffreddamento. Parte del calore viene ceduto al corpo caldaia, parte del calore viene asportato con il vapore acqueo contenuto nei prodotti della combustione.

Il dispositivo di una caldaia a condensazione consente la condensazione del vapore acqueo dai prodotti della combustione. Il processo fisico di condensazione è accompagnato dal rilascio di calore, che viene restituito all'impianto di riscaldamento. Ciò consente di ottenere un risparmio di calore del 10-15% rispetto alle caldaie convenzionali, di conseguenza, per ridurre il consumo di carburante.

Nota: Il combustibile principale per le caldaie a condensazione è il gas.