Actualmente, la mayoría de los propietarios de viviendas particulares disponen de calefacción a gas. Sin embargo, a menudo surgen situaciones en las que no es posible conectarse a la tubería de gas central. Luego, las calderas de combustible sólido, los dispositivos de calefacción potentes y confiables vienen al rescate. Se puede calentar con leña o carbón tanto en casa particular como en el campo. Con un costo, este tipo de calefacción será más costoso en comparación con la calefacción a gas. En términos de sus parámetros técnicos y capacidad de fabricación, los modelos modernos de dispositivos de calentamiento de combustible sólido prácticamente no son inferiores a otros tipos de equipos de calderas.
Gracias a las tecnologías modernas, los fabricantes han logrado lograr una duración significativa del proceso de combustión en unidades de combustible sólido. Una caldera de calentamiento de combustible sólido de combustión prolongada es, con mucho, el tipo de equipo de caldera más económico y eficiente. Los líderes indiscutibles en esta clase son las calderas de calefacción tipo eje de combustible sólido. Dichos equipos tienen un diseño simple, por lo que a menudo hay casos en los que intentan hacer una caldera de mina por su cuenta.
Caldera de Kholmov
Esta modificación del horno se diferencia en que está equipado con dos cámaras: para instalar un intercambiador de calor y por separado para quemar combustible. Estos dispositivos con combustión inferior y altura completa del horno, que se convirtió en el nombre para ellos. El principio de funcionamiento depende del diseño.
Los más populares hoy en día son dos diseños:
- Calderas de pirólisis de Kholmov (PC);
- combustión normal.
El combustible se quema en el fondo de la cámara de combustión cerrada. El segundo eje es más pequeño, sirve para la postcombustión de los gases de combustión y enfriarlos en la caldera para calentar el agua para calentar.
Los dispositivos no volátiles controlan la temperatura con un termostato RT3 instalado en el frente de la estructura. Para completar la combustión del combustible, el suministro de aire está regulado por la puerta de soplado ubicada en la puerta principal del cenicero.
Caldera de Kholmov. Vista superior y lateral
Se instala un obturador de restricción especial para garantizar el paso de aire mínimo. En la parte superior trasera de la unidad hay un ramal para conectar una chimenea que proporciona tiro natural.
La caldera está equipada con una válvula de cierre y compensadores en el exterior e interior de la carcasa, diseñados para evitar que los cordones de soldadura estallen durante el sobrecalentamiento de emergencia.
Cómo determinar la eficiencia de una caldera.
Después de la instalación, se debe probar la caldera. Para hacer esto, llene el horno con porción pesada de leña seca homogénea, el sistema de calefacción está conectado.
Se miden tres parámetros: volumen de agua, temperatura inicial, temperatura final, duración de la combustión. Con base en estos datos, se calcula la cantidad de energía transferida al refrigerante.
El valor resultante se compara con el poder calorífico del combustible. Si los números son diferentes en un 20% - el sistema funciona "perfectamente".
Principio de funcionamiento de la caldera
El proceso de generación de calor tiene lugar de dos formas: combustión directa de combustible natural y postcombustión de una mezcla de gases de pirólisis formada por falta de aire. Parte del combustible arde sin llama y desprende alquitrán y humo de hollín. Además, los gases migran a través de las brasas, se saturan con componentes combustibles y se convierten en una mezcla de gas combustible.
Estas unidades son del tipo de mina, con combustión de fondo. El proceso se lleva a cabo al nivel de 20,0 cm en la zona inferior del espacio del horno. El combustible superior espera en reserva caliente mientras que el inferior se quema. Los gases de combustión se acumulan a unos 30,0 cm por encima del combustible.
El volumen principal de aire primario cae debajo de la rejilla y pasa a la parte del postquemador de pirólisis. Captura los gases de combustión por encima del nivel de combustión.
Las minas están separadas por un tabique que tiene un pequeño espacio en la parte inferior, a través del cual se atrae la llama por empuje desde la primera cámara a la otra, donde se completa la postcombustión completa de los gases combustibles, lavando el intercambiador de calor por convección de T +850 C.
El circuito de calefacción en la camisa de agua de la caldera de tipo mina se somete a calentamiento por radiación, el calor residual se transfiere al intercambiador de calor de tipo convección.
Calentador
El primer paso para hacer una caldera de mina es ensamblar la carcasa de la cámara de combustión. Está hecho de piezas metálicas, cuyo grosor es de 4 mm. Deben ser clavados mediante soldadura. Vale la pena comenzar desde la parte inferior, donde se unirán las partes laterales, la cubierta de la bóveda y los orificios para las puertas. Debería parecerse a la foto:
Paredes de soldadura
Debes seguir el dibujo. La hoja inferior debe extenderse en cada dirección. También servirá como parte inferior de las puertas del cenicero. En la cámara, será necesario fijar los estantes mediante soldadura. Las esquinas estaban indicadas en los materiales. Habrá una rejilla. Después de soldar, es importante revisar cada compartimento en busca de fugas, hirviendo cuidadosamente todas las juntas.
Paredes de soldadura
A continuación, debe insertar una capa de agua. Material: metal de 3 mm. Su espesor en las paredes laterales debe ser de 2 cm, por lo que se suelda una tira de acero a la cámara de combustión, producida por 20 mm. Necesita agarrar láminas de acero a las paredes: revestimiento.
Paredes del tanque
Es importante tener en cuenta que la capa de agua debe originarse a nivel de la rejilla. No debe pasar por encima del compartimento de cenizas.
Además, como puede ver en la foto, debe instalar los clips en un patrón de tablero de ajedrez. Debe soldarse a tope a la cámara de combustión con un extremo y el otro alrededor del orificio.
A partir de la foto, puede determinar dónde colocar la parte inferior de la capa de agua.
A continuación, se instalan las tuberías por donde se escapará el calor. Se colocan en la parte superior del tanque de la caldera de la mina. Como se muestra en el dibujo, se deben hacer agujeros en la parte posterior y frontal donde se colocarán estos tubos. Sus puntas deben estar bien escaldadas, como el resto de juntas de la capa de agua.
Estos tubos deben divergir en forma de abanico.
La siguiente etapa es la instalación de las puertas y la rejilla. Es necesario soldar una tira en 2 filas a la puerta en la parte interior. Se inserta un cordón de asbesto entre las partes, que sellará el porche. La esquina exterior de la rejilla debe soldarse hacia abajo. Esto disipará el aire que ingresa el ventilador al compartimiento de cenizas.
Rallar
Después de completar todas las actividades, debe cortar los accesorios en las paredes de la caldera de la mina. A ellos se unirán por oleoductos: suministro y retorno. El conducto de aire debe ingresar al compartimiento de cenizas cerca del medio de la pared trasera. Se encuentra justo debajo de la capa de agua.
Instalación de tuberías
Después de eso, es necesario soldar las bisagras de la puerta y las partes incrustadas que ayudarán a instalar la moldura decorativa.
Bisagras
El tanque de la caldera de combustión prolongada debe estar revestido con aislamiento en cada lado. Puedes arreglarlo con un cable. Queda poco: atornille las pulcras láminas de metal a los detalles y ponga la puerta.
No es necesario utilizar lana de vidrio u otros materiales. El aislamiento de basalto hace bien su trabajo.
Se debe conectar un ventilador a la brida del conducto de aire y se debe instalar la unidad de control comprada. El sensor de temperatura debe ubicarse debajo del aislamiento de basalto cerca de la parte trasera de la unidad. Es posible instalar unidades adicionales en la caldera, también llamadas "fanfarrón", que serán útiles:
- Se puede instalar un tanque de agua adicional donde se calentará el agua.
- En caso de un corte de energía, se puede instalar un pozo de inmersión para un termómetro.
- Instale un elemento calefactor que pueda calentar el agua después de que la leña se haya quemado por completo.
Las patas de la unidad se sueldan en cualquier etapa del trabajo. Para ello, se utilizan piezas metálicas adecuadas. A continuación se muestran los diagramas de la caldera de la mina.
Ventajas y desventajas
La unidad de mina tiene las siguientes ventajas principales:
- Versatilidad, disponibilidad de trabajo sobre diferentes tipos de combustible, incluido líquido para instalaciones modificadas.
- Alta eficiencia, productividad y autonomía de la caldera sin carga adicional de combustible hasta 24 horas.
- Diseño inteligente para un fácil mantenimiento, la carga / descarga se realiza a través de trampillas separadas.
- Fiabilidad y seguridad, por tanto, la contaminación por gases de las instalaciones y la intoxicación por monóxido de carbono, se podría decir, se reducen a "cero".
Las desventajas incluyen:
- aumento de la formación de hollín y alquitrán durante la quema de combustible;
- enormes dimensiones de la instalación.
Recomendaciones y experiencia operativa
Mucha gente cree erróneamente que si aumenta el área o la cantidad de intercambiadores de calor dentro de la cámara, esto aumentará la eficiencia de la caldera. De hecho, la mayor cantidad de calor se obtiene precisamente en la parte de radiación, alrededor del 60-70%.
Se recomienda colocar leña a lo largo de la rejilla, y no a través de ella, esto asegurará una mejor y más uniforme combustión del combustible. La caldera se carga completamente cada 12-16 horas o se enciende periódicamente. La ceniza debe limpiarse una vez cada 2 días. El intercambiador de calor se limpia una vez cada medio mes.
La caldera de Kholmov está ganando temperatura rápidamente. Cuando está completamente cargado, alcanza temperaturas extremadamente altas en solo 20 minutos. Para 1 hora de calentamiento, se requieren 3 kg de briquetas. Cuando está completamente cargado con este combustible, se calienta durante aproximadamente 13 horas, el abedul seco (36 kg) se quema durante hasta 9 horas. En algunos casos, la caldera no podía funcionar fuera de temporada, cuando se requería una temperatura de suministro de hasta 50 °, así como en el modo mínimo. El propio Holmov aconseja evitar el uso del régimen latente.
En la primera puesta en marcha, prueba de presión obligatoria de la caldera a una presión de 1,5 atm con aire, habiendo recubierto previamente las juntas con agua jabonosa.
Se recomienda comprar una caldera Kholmov solo de un fabricante confiable y sujeto a un contrato.
Producción de una caldera de pirólisis de mina
Las PC modificadas tienen una gran demanda en la actualidad, con alta eficiencia, lo que le permite ahorrar una cantidad significativa de combustible y funcionamiento con un solo llenado durante más de un día. La simplicidad del diseño permite fabricar una caldera incluso con poca experiencia en soldadura.
Dibujo de una caldera de pirólisis ordinaria.
La base para crear una caldera Kholmov efectiva con sus propias manos será la documentación de diseño confiable: dibujos, especificaciones y cálculos, que se pueden encontrar en Internet hoy.
Al elegir el dibujo deseado de la unidad, prestan atención al volumen de carga del dispositivo, cuanto más grande es, más largo será el trabajo y de qué depende la potencia del generador de calor.
Algoritmo para crear una caldera con tus propias manos.
- Realizan la parte principal del dispositivo y la dividen en dos cámaras, instalando particiones y válvulas para el suministro de aire.
- Un diagrama de partes se transfiere a una hoja de metal y se corta por autógeno.
- Los elementos laterales están soldados con una costura reforzada.
- Se cortan 2 orificios entre la caldera y la cámara de combustión en la partición, en la parte superior e inferior cerca de la rejilla.
- Instale los detalles de la caja de fuego y escaldelos.
- Coloque el pestillo en el orificio superior y asegúrelo.
- Las rejillas están hechas con corte de ranuras longitudinales estrechas.
- Las rejillas se colocan en esquinas metálicas (hierro fundido) o soldadas (acero).
- Se hacen las puertas de la cámara de combustión y el cenicero.
- Se instala y suelda una caldera a partir de tuberías de 25 mm con una camisa de agua.
- Equipe la cámara de postcombustión de la mezcla de humo y gas soldando una partición junto a la rejilla.
- Se hace un orificio en la parte inferior para instalar un tubo de aire de 50 mm con un amortiguador ciego en el extremo de salida y muchos orificios para crear un flujo de aire uniforme.
- La cámara de combustión está aislada con chamota, y luego se aísla adicionalmente con lana de basalto, lo que aumenta la eficiencia térmica de la unidad de caldera.
- Además, se lleva a cabo la instalación del equipo fabricado, la tubería de los conductos de agua y humo y gas, la instalación de calefacción y luego la prueba de presión del sistema.
Formas de implementar la quema a largo plazo
El principal problema que afecta a los usuarios de calderas de leña es la falta de combustión a largo plazo. Tenemos que arrojar regularmente nuevas porciones de leña a sus hornos. Y si durante el día todavía es posible llegar a un acuerdo con esto, entonces por la noche el problema se agrava: si no presta la debida atención al equipo, el combustible se apagará. Una hora después de la descomposición, la temperatura en las habitaciones comenzará a bajar.
Este problema se puede resolver de una manera bastante interesante: construir un calentador eléctrico (DIEZ) en la caldera de leña. No tardaremos mucho en arder aquí, pero el elemento calefactor podrá mantener una cierta temperatura en el circuito, proporcionando calor a los usuarios. Es cierto que este enfoque está plagado de un gran consumo de electricidad: en un mes puede "quemarse" hasta varios miles de rublos, según el área de propiedad de la vivienda y la capacidad del elemento calefactor en sí.
Las calderas de combustible sólido para combustión prolongada, que funcionan con madera y carbón, resuelven completamente el problema con la carga frecuente de combustible. Algunos de ellos pueden quemarse durante varios días, proporcionando calidez a los consumidores. La quema a largo plazo se realiza de varias maneras:
- Un aumento en el volumen de la cámara de combustión varias veces;
- Usando el esquema de combustión de pirólisis;
- Automatizando parcialmente el suministro de combustible.
Veamos qué nos aportará la aplicación de determinadas técnicas.
Las mejores calderas de mina
Los SC de tipo pirólisis tienen una demanda hoy en día entre la población que vive en casas de uno y dos pisos, ya que han demostrado su eficacia y su facilidad de uso.
El mercado reaccionó rápidamente a las solicitudes de los compradores y se llenó con una amplia variedad de unidades de fabricantes nacionales y extranjeros.
En las clasificaciones de compras en línea en 2020, la mayor demanda es de unidades con una vida útil de más de 20 años y superficies de calentamiento innovadoras.
Principales características de las calderas mineras.
| Indicadores | Pirólisis 43 Kp-10 | Heiztechnik (12 kW | Wirbel ECO CK Plus 25 |
| Precio | RUB 67100 | RUB 215760 | RUB 277845 |
| Modelo | 66694 | 90128 | 80023 |
| Fabricante | Pirólisis 43 | Heiztechnik | Wirbel |
| Breve descripción | La duración del trabajo en 1 pestaña es de hasta 10 horas. Eficiencia del 85% al 90%. Intensidad energética, bajo consumo de combustible Mantenimiento automático de la temperatura de calefacción. | Potencia 12 kW, nueva UE, tecnología innovadora. Instalación de calefacción respetuosa con el medio ambiente con un quemador de encendido automático mejorado y un sistema de autolimpieza. Eficiencia - 91%, temperatura de calentamiento - 85 C. | Unidad universal para combustibles líquidos y sólidos. El rango del medio calentado es 40/90 С, la eficiencia para combustible sólido es 85%, para combustible líquido - 90% |
| Potencia, kWt: | 10 | 12 | 25 |
| Peso, kilogramo | 210 | 350 | 271 |
| Dimensiones (Al x An x Pr), mm | 1070 x 500 x 800 | 1370x1150x550 | 1260x915x1070 |
| Diámetro de la chimenea, mm | 160 | 150 | 160 |
| País productor | Rusia | Polonia | Alemania |
Así, resumiendo la línea, se puede argumentar que las calderas tipo eje son dispositivos eficientes con un bajo consumo específico de combustible. Estas unidades se utilizan hoy en día para la calefacción individual de viviendas y públicas, lo que reduce significativamente los costos de calefacción de los propietarios.
