Caldaia a combustibile solido con resistenza termoelettrica TEN: dispositivo e principio di funzionamento

Varietà di caldaie a combustibile solido

Come sapete, una delle proprietà principali di una caldaia per riscaldamento per una residenza estiva, di cui bisogna tenere conto nella scelta di un particolare modello, è l'efficienza del lavoro (più in dettaglio: "Come e quale caldaia a combustibile solido scegliere: selezione e confronto "). Questo parametro dipende direttamente dal tipo di caldaia a combustibile solido che si prevede di utilizzare, poiché il combustibile si brucia in modi completamente diversi in diversi modelli. Pertanto, è necessario soffermarsi più in dettaglio sui tipi di TTK.

Scegliere una caldaia per una residenza estiva

Varietà principali

Modello a pellet

Di norma, le caldaie per riscaldamento a combustibile solido per cottage estivi sono classificate in base al tipo di combustibile utilizzato. Per facilitare l'analisi delle opzioni, sono state raccolte informazioni di base sotto forma di tabella:

Varietà	Caratteristiche di
Carbone	Adatto per cottage estivi riscaldati non solo in autunno, ma anche in inverno. Hanno prestazioni elevate. Il volume di combustibile immagazzinato può essere notevolmente inferiore rispetto al volume di legna da ardere per lo stesso periodo di tempo.
Legna e pellet	Uno dei tipi di attrezzature più convenienti: sia il legno che il pellet e le caldaie stesse sono relativamente economici. La maggior parte dei modelli è progettata per bruciare legna da ardere con un certo contenuto di umidità (di regola, non superiore al 10%), quindi il legno immagazzinato dovrà essere asciugato in una stanza speciale prima dell'uso. L'installazione di un'apposita tramoggia per pellet o cippato facilita la cura della caldaia: è sufficiente caricare una volta una porzione di materiale combustibile e l'unità riscalderà l'ambiente in autonomia per due o tre giorni.
Pirolisi	Progettato per l'incenerimento di rifiuti organici solidi. Sono molto economici perché possono utilizzare il carburante più economico.

Diagramma del flusso di calore in una caldaia a pirolisi

Quando si affronta la scelta della tecnologia da un punto di vista pratico, il fattore di accessibilità sarà il più importante. Se la registrazione è in corso nella tua regione, è meglio acquistare un modello a legna. Nelle regioni con un'industria mineraria sviluppata, di solito non c'è carenza di carbone, quindi il suo costo sarà inferiore - di conseguenza, il funzionamento del modello del carbone sarà più economico.

Parametri di selezione dell'unità

Se abbiamo deciso il carburante, ulteriori istruzioni per la selezione di una caldaia per una residenza estiva riguarderanno le caratteristiche del suo funzionamento:

Per un grande cottage estivo, è necessario acquistare potenti apparecchiature di riscaldamento

• Potenza dell'apparecchiatura. Questo parametro è fondamentale, poiché dipenderà dal fatto che l'apparecchiatura di riscaldamento possa far fronte al riscaldamento della stanza nella stagione fredda. Quindi, se si prevede di utilizzare il riscaldatore in inverno, le sue prestazioni devono essere calcolate in base al rapporto di 1 kW * h per 10 m2.

Nota! Questo valore è valido per case con isolamento termico standard e soffitti non superiori a 3 m, situate nella zona centrale della Federazione Russa. È meglio affidare il calcolo delle prestazioni della caldaia per le regioni settentrionali, nonché per gli edifici con circuiti di isolamento termico aggiuntivi.

• Volatilità. Per un uso efficiente delle apparecchiature di riscaldamento durante un'interruzione di corrente, dovremo acquistare un generatore costoso. Ecco perché le caldaie con un semplice meccanismo di regolazione vengono solitamente acquistate per i cottage estivi, il cui funzionamento non dipende dalla presenza di tensione nella rete.
• Volume di carico del carburante.Qui è tutto semplice: più grande è il bunker, meno spesso dovremo avvicinarci all'apparato e aggiungere carburante al forno. Se usi la dacia solo occasionalmente, puoi acquistare modelli con un focolare e posare una porzione di legna da ardere 5-6 volte al giorno. Ma per un soggiorno permanente, è meglio pagare un po 'più del dovuto per il sistema di alimentazione automatica.

Più grande è il bunker, meno preoccupazioni!

• La presenza di un secondo circuito. Se la caldaia deve essere utilizzata come principale fonte di calore, sarebbe abbastanza logico installare un modello con un serbatoio di acqua calda. Quindi non solo forniremo un microclima confortevole in casa, ma avremo anche una fonte di acqua calda per la doccia e le necessità domestiche.

Caldaie a combustibile solido per combustione lunga e diretta

1. Nei meccanismi che funzionano tramite combustione diretta, il processo di trasferimento di calore avviene durante la combustione del materiale di consumo, il che spiega la necessità di mantenere costantemente la combustione. In questi dispositivi, il consumo di carburante è elevato, mentre il rapporto prestazioni è tutt'altro che ideale. Inoltre, queste caldaie non sono automatizzate.
2. Le caldaie a combustione diretta trasferiscono il calore mentre il combustibile brucia e non direttamente dalla fiamma. Grazie al metodo di combustione superiore, questa apparecchiatura è in grado di fornire un ambiente con calore costante. Il metodo di fornitura del materiale per la combustione è manuale e il tempo per riscaldare tali dispositivi è lungo.

Caldaie TT con resistenze tubolari cosa devi sapere

I requisiti principali che i proprietari di cottage moderni impongono ai sistemi di riscaldamento previsti della loro casa sono l'affidabilità, il funzionamento ininterrotto e l'economia. Nella maggior parte dei casi, il soddisfacimento di queste condizioni dipende dal tipo di combustibile utilizzato per la generazione di calore.

È noto che il tipo di combustibile più efficiente è il gas di rete. Tuttavia, cosa fare se il gasdotto non è ancora stato collegato al tratto in cui dovrebbe essere la casa o è già stato eretto? In questo caso, viene spesso installata una caldaia universale, che funzionerà da più fonti di energia contemporaneamente.

Caldaie a pirolisi e tipo a pellet

1. Il coefficiente di efficienza della combustione della pirolisi TTK è molto alto. Funziona rilasciando un gas combustibile prodotto quando riscaldato ad alte temperature. Questi gas entrano in una parte speciale della caldaia, dove vengono bruciati. Va notato che tali caldaie a combustibile solido per il riscaldamento di cottage estivi e altri alloggi funzionano in modo tale che il combustibile brucia quasi senza residui, mentre non è necessario dotare un sistema di camino complesso, poiché i prodotti della combustione vengono rimossi da mezzo di un ventilatore. Tra gli svantaggi delle apparecchiature di pirolisi vi è il costo elevato, nonché la necessità di utilizzare carburante estremamente ben essiccato. In questo caso, il contenuto di umidità per il legno non deve superare il 20%, altrimenti le prestazioni della caldaia diminuiranno in modo significativo.
2. Il più funzionale è l'impianto con caldaia a pellet, dove la fonte di calore è il pellet di combustibile speciale (pellet). Non è praticamente necessario controllare il funzionamento di questo meccanismo, poiché l'alimentazione di carburante e l'accensione sono automatiche. Solo il materiale combustibile deve essere aggiunto periodicamente. Inoltre, l'efficienza di tali caldaie è molto alta, il che è spiegato dalla postcombustione dei gas nel sistema e dall'uso di calore aggiuntivo.

Caldaia a combustibile solido con resistenza elettrica

Una caldaia a combustibile solido con un elemento riscaldante elettrico è ottimale per l'uso nelle regioni in cui non è presente l'approvvigionamento di gas centralizzato. Il vantaggio principale dell'attrezzatura è la possibilità di utilizzare due tipi alternativi di energia. Le unità di riscaldamento funzionano sia a combustibile solido che riscaldano l'ambiente utilizzando resistenze elettriche integrate.

Caratteristiche del progetto

La base del meccanismo è una camera di combustione per combustibile solido, che può essere utilizzata come:

• Carbone.
• Legna da ardere.
• Bricchetti di torba.
• Segatura di legno.

Oggi è possibile acquistare apparecchiature di riscaldamento in varie modifiche. In alcuni modelli, il circuito dell'acqua può essere posizionato sopra il focolare, in altri intorno ad esso. L'efficienza per entrambe le opzioni è elevata. Questo criterio non influisce sul prezzo dell'attrezzatura.

La cenere, che si forma a seguito della combustione di combustibile solido, nella maggior parte delle unità viene versata attraverso la griglia nel cassetto cenere. Da lì, può essere facilmente rimosso mentre il contenitore viene riempito.

La resistenza elettrica, alimentata dalla rete, si accende automaticamente in caso di diminuzione del trasferimento di calore dalla camera di combustione. La maggior parte dei modelli moderni è dotata di un controllo automatico che consente di impostare diverse condizioni di temperatura, a seconda delle condizioni di accompagnamento.

Vantaggi dell'attrezzatura

I principali vantaggi di una caldaia a combustibile solido con un elemento riscaldante elettrico includono:

• Caratteristiche ad alta resistenza. Le caldaie sono realizzate con materiali extra resistenti: acciaio resistente al calore, ghisa.
• Capacità di lavorare da due fonti energetiche indipendenti. In assenza di uno, l'apparecchiatura passa automaticamente all'altra e continua a riscaldare l'ambiente entro i parametri di temperatura specificati.
• Controlli semplici. Molti modelli economici hanno un telecomando. Il regime di temperatura del circuito dell'acqua viene impostato tramite il pannello di controllo della resistenza.
• Possibilità di collegare contemporaneamente più impianti alla caldaia. Ciò consente di utilizzare un'unità per riscaldare più locali indipendenti (casa, garage, sauna, ecc.).
• Redditività. Dopo che la temperatura ottimale nella stanza è stata raggiunta con l'aiuto del combustibile solido, l'elemento riscaldante incluso ti consentirà di mantenere il calore nei parametri specificati. Ciò consente di utilizzare in modo ottimale le risorse energetiche utilizzate.

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Caldaie in acciaio

L'acciaio TTK, di regola, presenta evidenti vantaggi, come un prezzo accessibile e un peso ridotto. Ma allo stesso tempo, le caldaie a combustibile solido a combustione lunga hanno un grosso inconveniente: una breve durata. Inoltre, se tali unità sono installate in sistemi di riscaldamento aperti, ciò contribuisce anche a un'usura più rapida delle apparecchiature.

Ciò è spiegato dal fatto che il liquido di raffreddamento contiene ossigeno, che, come sapete, è uno dei motivi della comparsa di corrosione sul meccanismo. Tutti questi fattori, che influenzano negativamente il processo operativo, riducono la durata delle caldaie a 10 anni.

Ma in quei dispositivi in ​​cui la circolazione è forzata, l'ossigeno attivo non appare. Grazie a ciò, la loro durata è aumentata ed è di circa 20 anni.

Caldaia a combustibile solido e dispositivo specifico per l'elettricità

Inizialmente, il titolo della pubblicazione appare contraddittorio (curioso), come se volessero associare l'età della pietra alla rivoluzione scientifica e tecnologica del XX secolo. Ma il problema affrontato dai proprietari di case che riscaldano la loro casa o casa in campagna, ricorrendo alla combustione di combustibili solidi, li costringe a migliorare le normali caldaie e creare i loro ibridi modificati: le caldaie elettro TT.

Il primo compito perseguito in queste unità è prevenire il processo di sbrinamento degli impianti di riscaldamento a basse temperature. Quando la caldaia non è in funzione per molto tempo e il vettore di calore si trova nel circuito di riscaldamento. Puoi risolvere questo problema cambiando con un vettore di calore.Ad esempio, sostituendo l'acqua nel sistema con antigelo o aggiungendo additivi che riducono la soglia di congelamento criogenico per il vettore di calore. Queste opzioni risolvono il problema stabilito, tuttavia, il costo di questi passaggi per uscire dalla situazione è molto alto.

Caratteristiche di progettazione dell'unità

Esternamente, il dispositivo di una caldaia elettrica a legna praticamente non differisce da un tradizionale generatore di calore a combustibile solido. Solo in un punto, in cui si trova la camicia d'acqua dell'unità sotto l'involucro e l'isolamento termico, è presente un foro speciale da cui sono visibili i contatti per il collegamento dei cavi elettrici. In realtà l'impianto combinato ha una camera di combustione per il caricamento di combustibili solidi, una camera cenere con serranda attraverso la quale passa l'aria comburente e una griglia.

Le caldaie domestiche combinate per legna ed elettricità possono essere dotate sia di scambiatore di calore a tubi d'acqua che di tubi da fumo. Alcuni modelli sono inoltre dotati di piani cottura situati nella parte superiore della camera di combustione. Cioè, si tratta di impianti a combustibile solido a tutti gli effetti con un'efficienza del 75-85%. Ma hanno una caratteristica di design: una delle pareti del focolare, che è il rivestimento interno della camicia d'acqua, ha un profilo complesso, realizzato mediante stampaggio a freddo. Grazie a questo profilo, uno o più elementi riscaldanti vengono posizionati nello spazio tra la pelle interna ed esterna della maglia. Questo è un caso speciale dello schema in base al quale sono realizzate le caldaie elettriche a legna, gli elementi riscaldanti possono essere incorporati nel serbatoio della caldaia in altri modi.

Quando, per qualsiasi motivo, la caldaia non può funzionare con il combustibile principale - la legna, passa automaticamente alla corrente elettrica e viceversa, all'accensione del forno le resistenze elettriche vengono spente.

Descrizione del funzionamento della caldaia

Gli elementi riscaldanti sono controllati dall'unità elettrica e l'intensità della combustione del combustibile solido è regolata dal termostato di alimentazione dell'aria, aprendo lo sportello della camera della cenere con una catena ad una certa angolazione. Cioè, le funzioni di controllo delle parti elettriche e a combustibile solido del riscaldatore sono separate. Se l'aria viene fornita al forno forzatamente da un ventilatore, entrambe le parti sono controllate dagli automatismi per la caldaia a legna. Nel primo caso l'algoritmo di funzionamento è il seguente:

Dopo aver collegato il generatore di calore alla rete, la resistenza elettrica si accende. La temperatura del liquido di raffreddamento viene impostata sul pannello di controllo e l'elemento riscaldante inizia a riscaldare l'acqua in modalità automatica. È meglio impostare la temperatura di 10-15 ºС al di sotto della temperatura di lavoro.

A questo punto, il carburante viene caricato nella camera di combustione e acceso. Da questo momento, il riscaldamento del liquido di raffreddamento avviene congiuntamente, se i riscaldatori elettrici non vengono spenti forzatamente.

Raggiunta la temperatura dell'acqua impostata sul pannello comandi, si spengono le resistenze e si scalda il liquido refrigerante con la legna fino alla temperatura di esercizio. L'intensità della combustione è controllata da un termostato a catena, e non appena l'acqua raggiunge il temperatura di esercizio, interrompe l'alimentazione dell'aria.

Quando la caldaia combinata brucia il suo combustibile principale e non c'è nuovo carico, il liquido di raffreddamento inizierà a raffreddarsi e ad un certo momento entrerà in funzione il sensore del gruppo elettrico che accenderà i riscaldatori che manterranno la temperatura dell'acqua fino al la prossima legna da ardere viene caricata.

L'algoritmo per lavorare con un ventilatore di alimentazione dell'aria e una singola unità elettronica è simile a quello descritto sopra, solo il processo di installazione dell'apparecchiatura è semplificato. In questo caso, la non volatilità della parte di combustibile solido dell'unità viene persa.

A causa del loro design e del loro principio di funzionamento, le caldaie elettriche a legna per una casa privata acquisiscono alcuni vantaggi insoliti per le unità a combustibile solido convenzionali:

1. La condensa non si forma sulle pareti interne del forno a causa del flusso di acqua fredda dalla tubazione di ritorno, poiché il serbatoio della caldaia è costantemente riscaldato dall'elemento riscaldante.
2. Di conseguenza, l'impianto di riscaldamento dell'edificio può essere collegato direttamente alla fonte di calore, senza l'organizzazione di un piccolo circuito e di un gruppo di miscelazione con valvola a tre vie.
3. Teoricamente, l'efficienza dello scaldacqua combinato aumenta al 97-99% mentre è attivo il riscaldamento elettrico e il focolare principale non funziona.

Allo stesso tempo, la versatilità dell'unità non elimina gli svantaggi inerenti a entrambi i tipi di riscaldatori separatamente. Questa è l'inerzia, che si esprime nell'incapacità di interrompere immediatamente il riscaldamento del liquido di raffreddamento quando viene raggiunta la temperatura massima.

Un altro inconveniente è la potenza relativamente bassa della parte elettrica, non sarà aumentata in modo significativo dal dispositivo di una camicia d'acqua, è impossibile costruire molti riscaldatori elettrici al suo interno. Per questo motivo la potenza delle resistenze elettriche è pari alla potenza di una camera di combustione a legna nel range 6-25 kW. Se è richiesto un indicatore più alto, l'elettricità servirà solo come riscaldamento e sarà in grado di mantenere la temperatura del liquido di raffreddamento a un certo livello.

Combustibili solidi ed elettricità: lo sfondo di questa combinazione

Conosciamo tutti le situazioni che si presentano durante il funzionamento delle apparecchiature della caldaia in una casa privata. Con una fornitura centralizzata di gas, il fattore umano si riduce quasi a zero, mentre il funzionamento degli impianti di riscaldamento a combustibili solidi richiede un'attenzione costante. Non sarà possibile risolvere il problema installando una sola automazione.

Ottime capacità tecnologiche, efficienza e praticità di esercizio, caratteristiche che oggi si possono meritatamente conferire alle unità di riscaldamento a combustibile solido. Andrebbe tutto bene. Tuttavia, c'è un grave inconveniente che può offuscare l'idillio e il comfort della tua casa. La scorta di carburante è finita, la legna nel focolare è bruciata e cosa? La caldaia è costretta a spegnersi involontariamente. Se c'è un accumulatore di calore, la situazione non è così catastrofica. L'acqua calda accumulata nel serbatoio si disperderà attraverso l'impianto di riscaldamento, mantenendo per qualche tempo la temperatura richiesta in casa.

E se parliamo di una casa di campagna, dove trascorre molto tempo tra le visite dei proprietari. Una caldaia ferma, il liquido di raffreddamento sprecato dal serbatoio di stoccaggio metterà l'intero sistema in un collasso tecnologico. In inverno, una situazione del genere è irta di sbrinamento dell'intero sistema di riscaldamento, un'emergenza le cui conseguenze non possono essere eliminate in breve tempo. Qualunque cosa accada, viene utilizzata un'opzione di backup per il riscaldamento del liquido di raffreddamento nel sistema. Il ruolo del fusibile in questo caso è affidato al meglio ai dispositivi di riscaldamento elettrico. L'elettricità nella rete è quasi sempre disponibile, indipendentemente dal fatto che i proprietari siano a casa o meno.

Importante! Una caldaia a combustibile solido esegue il lavoro principale sul riscaldamento del liquido di raffreddamento, fornendo acqua calda agli abitanti della casa. I risultati ottenuti sono ottenuti grazie all'elevata potenza delle apparecchiature e alle peculiarità delle tubazioni delle unità a combustibile solido. All'elettricità in questo caso viene assegnato un ruolo di supporto. La parte elettrica ha potenza limitata.

Gli elementi riscaldanti elettrici sono in grado di mantenere le prestazioni del sistema di riscaldamento a un livello ottimale. Abbiamo finito la legna nel focolare, il sistema stesso passa all'alimentazione. Non è raro che entrambe le fonti di riscaldamento funzionino in tandem, sostituendosi a turno. Siamo ben consapevoli della situazione in cui la prossima legna brucia durante la notte, e al mattino la casa inizia a raffreddarsi e l'acqua calda nel rubinetto è appena tiepida.