Calderas domésticas de calefacción: resumen y

Para calentar las mansiones en el momento utilizan estufas, chimeneas, sopladores de aire, así como calderas domésticas de gas, electricidad, diesel y combustible sólido, que pueden ser diferentes modificaciones y funcionan de acuerdo con diferentes principios.

La instalación de un dispositivo de calefacción en particular depende de las condiciones técnicas del proyecto de construcción, así como de la posibilidad de utilizar uno u otro tipo de recurso energético, es decir, si tiene gas natural o si su casa está electrificada.

Calderas de combustible sólido

Sin embargo, usted se elegirá a sí mismo, pero le diremos de qué modelos puede hacer esta elección en general, es decir, le explicaremos cómo funcionan y le mostraremos un video clip en este artículo.

Calderas de combustible sólido

Tradicional

DAKON DOR 12

Veamos cómo funcionan las calderas domésticas de combustible sólido en el ejemplo de DAKON DOR 12: este modelo tiene una autonomía completa (no depende de la electricidad) y prácticamente se usa combustible sólido (madera y carbón), pero el material óptimo para la combustión es el carbón. El ajuste de potencia se realiza mediante amortiguadores (regulador termomecánico), que aumentan o disminuyen el flujo de aire en la cámara de combustible y el sangrado.

El intercambiador de calor para DAKON DOR 12 está hecho de acero extra fuerte resistente al calor, pero también hay modelos en los que los intercambiadores de calor están hechos de hierro fundido, debido a las paredes gruesas, la vida útil de la unidad aumenta. En este caso, la combustión del combustible garantiza una alta eficiencia de combustión, esto se debe al diseño especial de la cámara de combustible.

Utiliza aire primario y secundario, que está regulado no solo por válvulas, sino también por un sistema de giro e inclinación de la parrilla, así como una palanca de agitación ubicada en el lateral de la caldera.

Los segmentos resistentes al calor y las tablas de fuegos artificiales en la cámara de combustión son catalizadores de combustión y, además, aumentan la vida útil de la unidad (no se queman tan rápidamente). Un estrangulador de ajuste está montado en la puerta del cenicero, que también es un catalizador de combustión, que regula la entrada de aire primario. En los paneles laterales, en su parte media, hay aberturas especiales para el suministro y ajuste de aire secundario.

Nota La palanca de agitación, que está disponible en casi todos los modelos, permite prescindir de la apertura de la caja de fuego para separar la ceniza o la escoria del combustible que se quema. Casi todas las calderas de este tipo tienen un termomanómetro en la parte delantera. El combustible se puede cargar desde arriba, desde un lado o automáticamente, a través de un contenedor de carga con el que se suministran algunas calderas.

Generador de gas

El principio de funcionamiento de la caldera de pirólisis.

Las calderas domésticas de pirólisis o de generación de gas para calefacción con combustibles sólidos funcionan de manera muy diferente, a diferencia de las unidades tradicionales, producen una emisión mínima de productos de combustión a la atmósfera, ya que el combustible se quema casi por completo.

El principio de funcionamiento es la liberación de gas de pirólisis a una temperatura de 200 ° C y falta de oxígeno, mezclándolo con aire secundario caliente y la combustión final de este gas en el posquemador.

En pocas palabras, el combustible sólido se coloca en la cámara de combustible principal y, después de suficiente ignición, el acceso de aire primario, que a través del soplador debajo de la parrilla soporta la combustión, se reduce en gran medida: la madera o el carbón simplemente fuman, lo que significa una evolución intensiva del gas de pirólisis. El ajuste se realiza mediante válvulas especiales.

Calderas de combustibles sólidos de larga combustión.

El gas de pirólisis liberado (producto de descomposición térmica del combustible) ingresa a la cámara de poscombustión, y durante la transición de la caldera al modo de generación de gas, el aire secundario también ingresa a la cámara de poscombustión, que alcanza la temperatura requerida a lo largo de la ruta (a través del horno) y entra en una reacción termoquímica con el gas de pirólisis.

Este aire secundario calentado no fluye arbitrariamente, sino a través de aberturas especialmente calibradas en el posquemador, lo que le permite ajustar la velocidad del proceso y, por lo tanto, la potencia de la caldera.

Nota Cuando se quema combustible sólido como se describe anteriormente, al menos el 90% del material sólido y los productos de descomposición térmica se queman, lo que indica una alta pureza ecológica de las calderas generadoras de gas. La eficiencia de tales calderas es de hasta el 85%, y el módulo de control de potencia puede operar en el rango de 60% a 65%.

Calderas diesel (fuel oil)

Calderas de fuel oil de uso doméstico.

El tipo de combustible más demandado para tales calderas es solar y la instrucción insiste en el almacenamiento separado del combustible, es decir, no en la sala de calderas en sí, sino en otra habitación o en algún tipo de contenedor para evitar incendios.

Las propias unidades se pueden hacer:

  • ya sea de acero;
  • ya sea de hierro fundido.

Pero para las casas de campo, la preferencia, por regla general, se da a la segunda opción: su posición durante la operación es más confiable. Pero los modelos de acero están hechos para piso y para instalación montada (pared), aunque la versión montada no es de ninguna manera la más vendida a pesar de que tiene una capa gruesa de aislamiento térmico.

El mantenimiento profesional actual de este tipo de unidad generalmente se reduce al control técnico de una boquilla de combustible y un quemador, así como a la limpieza regular de la chimenea. De acuerdo con el método de producción de energía térmica, las calderas de combustible líquido se dividen en tradicionales y de condensación, donde la segunda opción es más productiva, ya que permite utilizar la cantidad máxima de energía de la propia instalación.

El principio de funcionamiento de la caldera diesel.

El principio de funcionamiento de una unidad diesel es calentar el intercambiador de calor, que generalmente está hecho de hierro fundido con menos frecuencia de acero resistente al calor, que se produce con un quemador y aquí la principal diferencia es que pueden ser:

  • etapa única,
  • dos etapas,
  • modulación

La diferencia en grados es la inmensidad del rango de ajuste. Por lo tanto, los quemadores de una etapa no están regulados en absoluto, es decir, tienen una potencia de calentamiento constante, los quemadores de dos etapas, respectivamente, tienen dos niveles, pero la modulación se puede configurar en cualquier modo adecuado para un caso determinado.

Las calderas de diesel para calentar hogares de tipo moderno están equipadas con una unidad de control electrónico que controla automáticamente el sistema y lo apaga en caso de problemas con el equipo, mantiene la temperatura establecida y tiene varios niveles de protección. Las unidades pueden ser de circuito único, diseñadas solo para calentar el edificio, circuito doble, con la función adicional de flujo de agua caliente y circuito doble con una caldera, donde la función de agua caliente está en modo constante.

Atencion No intente buscar la venta de un quemador atmosférico para combustible líquido, ¡no existen! El proceso de quema de combustible ocurre solo después de ser rociado por la boquilla.

Calderas electricas

Elemento calefactor

El principio de funcionamiento de la caldera de calefacción.

Explicación de la foto:

  1. Los calentadores se encuentran en la parte superior e inferior;
  2. Intercambiador de calor liquido;
  3. Capa liquida aislante;
  4. Tanque de expansión;
  5. Válvula de seguridad OB;
  6. Sensor de presion;
  7. Grupo hidro (tuberías, grifos y válvulas);
  8. Salida de aire del intercambiador de calor: A - retorno del sistema, B - suministro al sistema

La mayoría de las veces, las calderas que trabajan en elementos de calefacción producen un tipo montado para montar en la pared y está bastante justificada. La profundidad del dispositivo por lo general no supera los 25-30 cm, sin mencionar el excelente diseño de las unidades, que encaja muy bien en el interior de cualquier habitación.

Puede elegir un microclima adecuado de la habitación para usted mediante el ajuste de la temperatura deseada, y esta función la proporcionan las válvulas termostáticas de gatillo, equipadas con sensores que controlan la temperatura en la habitación y en el circuito de calefacción.

Bloque calentador tubular eléctrico

El propio calentador eléctrico tubular está hecho de acero, cobre o titanio y en este tubo hay una espiral, que está hecha de nicromo y las barras de contacto están soldadas en los extremos. La espiral en el tubo de metal se presiona con arena de cuarzo, y las varillas de contacto se fijan con tapones de porcelana, de modo que el nicrom no tenga contacto con el entorno externo.

WAILLANTeloBLOCK (montado en la pared)

La potencia de las calderas que operan desde la red 220 / 380V puede diferir enormemente entre sí, pero para uso doméstico, por regla general, se usan unidades monofásicas (220V), donde la salida puede ser de 2 a 30 kW.

Por ejemplo, en la foto superior se ve el modelo alemán WAILLANT eloBLOCK, que ocupa el segundo lugar en el mundo en popularidad en el mercado. La potencia de un dispositivo de este tipo puede ser de aproximadamente 6-28 kW, por lo que siempre puede elegir el modelo adecuado para una mansión con cualquier área de espacio climatizado.

El modelo WAILLANT eloBLOCK tiene un modo de calentamiento de agua máximo de hasta 85 ° C, que es típico de la gran mayoría de todas las calderas similares que funcionan con elementos de calefacción. En esta modificación, el tanque de expansión tiene una capacidad de 7 litros, y la presión de trabajo puede variar entre 0,8 y 3,0 bar, aunque el rango óptimo recomendado es de 1 a 2 bares. Dicho dispositivo pesa solo 34 kg y sus dimensiones (altura / anchura / profundidad) son 740x410x330 mm.

Electrodos

El principio de calentamiento del refrigerante por ionización.

En las calderas de electrodos, el principio de calentar el portador de calor es fundamentalmente diferente de todos los otros métodos, ya sean unidades de gas, diesel o combustible sólido. Aquí, la fuente de calentamiento del circuito de calefacción es el líquido mismo. El principio de funcionamiento es muy simple aquí: hay dos electrodos polares en el tanque, que están constantemente en contacto con el refrigerante.

Ya sea una caldera de 220V o 380V, aún permanece a una frecuencia de 50 Hz, por lo tanto, la polaridad de los electrodos cambia 50 veces por segundo, lo que con la misma frecuencia hace que los iones se muevan en direcciones opuestas. A partir de esta velocidad de movimiento de los iones, el líquido se calienta y entra en el circuito de calefacción en un estado caliente, se obtiene algo así como una caldera de flujo continuo, solo que no hay intercambiador de calor y un quemador.

Resulta que el refrigerante cierra los electrodos y, si se produce una fuga, el circuito se abre y el sistema se apaga debido a la ausencia de un cortocircuito en el circuito de voltaje.

Parámetros Uso óptimo de las calderas.
Corazón 2 Corazón 3 Corazón 5 Corazón 6 Géiser 9 Géiser 15 Volcán 25
Dimensiones de la habitación (m3). 80 120 200 250 340 550 850
Consumo de potencia nominal (kW) 2 3 5 6 9 15 25
Tensión nominal (V) 220 220 220 220 380 380 380
El consumo medio de energía con suficiente aislamiento de la habitación (kW / h) 0.5 0.75 1.25 1.5 2.5 4 6,6
Intensidad máxima de corriente de cada fase (A) 9.1 13.7 22.7 27.3 13.7 22.7 37.5
Corriente nominal para automatización en versión electromecánica (A) 10 16 25 32 3 a 16 3 a 25 3 a 40
Sección de alambre de cobre (mm2) 220V 4 4 4 6 - - -
380V - - - - 4 4 6
La cantidad recomendada de refrigerante en el sistema de calefacción (l) 20 - 40 25-50 30 - 60 35 - 70 50 - 100 100 - 200 150 - 300
Diámetro interno (DN) de las boquillas en la entrada y la salida de la caldera (mm) 25 25 25 25 32 32 32
Longitud de la unidad (mm) 250 275 320 335 360 410 460
Peso unitario (kg) 0.85 0.9 1.05 1.1 5.0 5.3 5.7

Usando esta tabla, puede elegir la modificación deseada de la caldera.

Gas

Calderas de convección (tradicionales).

El principio de funcionamiento de la caldera de convección.

En la Federación Rusa, las calderas de gas tradicionales son las que se utilizan con más frecuencia. Funcionan según el principio de convección: un quemador de gas ubicado en la cámara de calefacción, calienta el intercambiador de calor y, en un círculo cerrado, suministra agua caliente al sistema.

El esquema de trabajo es bastante simple, pero al mismo tiempo el calor que se encuentra en la cámara no se consume para calentar, sino que se descarga en el tubo de ventilación de escape como desechos, productos de la combustión. Como resultado, su eficiencia no supera el 90%, aunque la potencia de salida puede ser diferente, de 16 kW a 36 kW e incluso más, pero esto aumenta significativamente el consumo de gas.

Las unidades de gas tradicionales pueden montarse o montarse en el piso, así como en un solo circuito, que se utilizan solo para el sistema de calefacción o circuito doble, donde el segundo circuito está diseñado para el suministro de agua caliente (HWS). Todas estas instalaciones están equipadas con sensores electrónicos que forman la válvula de control, una bomba de circulación integrada y un encendido electrónico.

Intercambiadores de calor

Intercambiador de calor de acero de doble circuito
  • El inconveniente más importante de este equipo es su intercambiador de calor, que puede estar hecho de acero, hierro fundido y aluminio, y el punto débil aquí es el condensado venenoso que se produce como resultado de la combustión de gases y humos. El punto de formación de condensado está a 55-57 ° C, y es por eso que la temperatura óptima para las calderas de condensación es 60-80 ° C.
  • Si hablamos de materiales, entonces el más confiable, probablemente, puede llamarse hierro fundido debido a sus paredes gruesas, pero en realidad, los dispositivos hechos de acero resistente al calor tienen una vida útil más larga, aunque si sigue las reglas de operación, puede calificarlos como buenos.
Intercambiador de calor bitérmico
  • Los intercambiadores de calor se pueden dividir en dos tipos: son de circuito único, que se utilizan exclusivamente para calefacción, y de circuito doble, donde se agrega la función de suministro de agua caliente. Pero todos los intercambiadores de calor de doble circuito son nuevamente diferentes entre sí: pueden ser de tipo bitérmico (tubería en una tubería) o separados, donde la calefacción y el suministro de agua caliente son circuitos separados.
  • A primera vista, parece que la versión bitérmica es mejor, ya que es mucho más compacta y liviana, pero en realidad no se corresponde con el estado real de las cosas, aunque en capacidad y poder pueden coincidir exactamente entre sí. El problema es que incluso en sistemas autónomos, rara vez alguien utilizará agua destilada, y cualquier otra agua contiene sales y álcalis y no se puede limpiar con filtros domésticos.
  • Como resultado del calentamiento, las incrustaciones se acumulan en las paredes, lo que en un dispositivo bitérmico es casi imposible de limpiar, aunque existen muchos medios diferentes para esto: piezas de escala. Si se quedan atrás de la pared, todavía no se disuelven y crean un bloqueo en el tubo delgado. La experiencia sugiere que todavía es mejor comprar calderas domésticas de calefacción a gas con intercambiadores de calor separados, que se pueden limpiar en caso de que se formen incrustaciones.

Calderas de condensacion

El principio de funcionamiento del tipo de condensación de caldera.

Para las calderas de condensación de gas, el condensado no se convierte en el enemigo, pero la forma más segura de aumentar la eficiencia de la unidad: piénselo, este factor para la mayoría de los modelos es de aproximadamente 109-11%. Todo esto es posible gracias al principio de funcionamiento de la unidad.

En la cámara de combustión, durante la operación, hay aire con vapor ácido, cuya temperatura alcanza los 150-180 ° C, pero en las unidades tradicionales se drena inmediatamente a través de la tubería de ventilación hacia la calle, y aquí este calor secundario se usa para calentar el intercambiador de calor.

Cuando la temperatura del gas alcanza el punto crítico (55-57 ° C), se convierte en condensado ácido y cae al fondo de la cámara, donde a través de un canal especial, a través de filtros, se desvía fuera del equipo.

Debido a este principio, las calderas de gas de condensación también se denominan de baja temperatura, ya que su modo óptimo es de 30-55 ° C, aunque también pueden operar a 110 ° C y suministrar un circuito de calefacción de alta temperatura. Son muy cómodos de usar para un sistema de calefacción por suelo radiante, donde la temperatura del portador de calor rara vez alcanza los 50 ° C más la alta eficiencia.

Por supuesto, el precio de tales calderas es mucho más alto que los tradicionales, pero esta proporción de cualidades paga muy rápidamente el costo inicial de la unidad.

Conclusión

Me gustaría recordarle que al instalar cualquier caldera doméstica con sus propias manos, debe invitar a un especialista con una licencia para inspeccionar el lanzamiento. En este caso, el período de garantía no se calculará a partir de la fecha de venta, sino desde el momento en que se inicia la unidad.

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