A eficiência de seu trabalho adicional e sua vida útil dependem de quão corretamente é feita a ligação de uma caldeira a combustível sólido. Em operação, os geradores de calor a madeira e carvão diferem das unidades para outros tipos de combustível, portanto, requerem uma abordagem especial.
Propõe-se considerar em detalhes como, depois de instalar a fiação de aquecimento, conecte uma caldeira a combustível sólido, inclusive com suas próprias mãos. Você pode encontrar uma descrição dos vários esquemas para conectar uma caldeira TT a um sistema de aquecimento neste material.
Qual é a diferença entre caldeiras a combustível sólido
Além de queimar vários tipos de combustíveis sólidos, os geradores de calor apresentam diversas diferenças em relação a outras fontes de calor. Esses recursos devem ser tomados como garantidos e sempre levados em consideração ao amarrar uma caldeira a combustível sólido com um sistema de aquecimento de água. O que eles são:
- Alta inércia. No momento, não há como extinguir abruptamente um combustível sólido queimado em uma câmara de combustão.
- Condensação na fornalha durante o aquecimento. A peculiaridade se manifesta devido ao recebimento de um líquido de refrigeração com baixa temperatura (abaixo de 50 ° C) no tanque da caldeira.
Nota. O fenômeno de inércia está ausente apenas em um tipo de agregados de combustível sólido - caldeiras a pellets. Eles têm um queimador onde os pellets de madeira são dosados; após a interrupção do suprimento, a chama se apaga quase imediatamente.
A inércia cria o risco de superaquecimento da camisa de água do aquecedor, como resultado do qual o líquido de arrefecimento ferve. Forma-se vapor, o que cria alta pressão, rasgando o corpo da unidade e parte do tubo de suprimento. Como resultado, há muita água na sala do forno, muito vapor e uma caldeira de combustível sólido inadequada para operações posteriores.
Uma situação semelhante pode ocorrer quando a tubulação do gerador de calor está incorreta. Afinal, de fato, o modo normal de operação das caldeiras a lenha é o máximo; foi nessa época que a unidade atingiu a eficiência do passaporte. Quando o termostato reage à temperatura atingindo 85 ° C e cobre o amortecedor de ar, a combustão e a combustão lenta no forno ainda continuam. A temperatura da água sobe mais 2-4 ° C, ou até mais, antes que seu crescimento pare.
Para evitar sobrepressão e acidentes subseqüentes, um elemento importante está sempre envolvido na tubulação da caldeira de combustível sólido - o grupo de segurança, mais sobre isso será discutido abaixo.
Outra característica desagradável da operação da unidade na madeira é o aparecimento de condensado nas paredes internas da fornalha devido à passagem de um líquido de arrefecimento não aquecido pela camisa de água. Esse condensado não é o orvalho de Deus, porque é um líquido agressivo, do qual as paredes de aço da câmara de combustão rapidamente corroem. Então, misturado com cinzas, o condensado se transforma em uma substância pegajosa, arrancando-a da superfície não é tão fácil. O problema é resolvido com a instalação de uma unidade de mistura na tubulação de uma caldeira de combustível sólido.
É muito cedo para os proprietários de geradores de calor com trocadores de calor de ferro fundido que não têm medo de corrosão para respirar com alívio. Eles podem esperar outro desastre - a possibilidade de destruição do ferro fundido devido a um choque de temperatura. Imagine que em uma casa particular, a eletricidade foi desligada por 20 a 30 minutos e a bomba de circulação, que conduz a água através de uma caldeira de combustível sólido, parou. Durante esse período, a água nos radiadores tem tempo para esfriar e no trocador de calor - para aquecer (devido à mesma inércia).
Aparece eletricidade, a bomba liga e envia o líquido refrigerante do sistema de aquecimento fechado para a caldeira pré-aquecida.Devido a uma acentuada diferença de temperatura, o trocador de calor sofre um choque de temperatura, a seção de ferro fundido racha e a água corre para o chão. É muito difícil reparar, nem sempre é possível substituir uma seção. Portanto, mesmo nesta situação, a unidade de mistura evitará o acidente, que será discutido mais adiante.
Emergências e suas conseqüências não são descritas para assustar os usuários de caldeiras a combustível sólido ou para incentivá-los a comprar elementos desnecessários dos esquemas de tubulação. A descrição é baseada na experiência prática que sempre deve ser considerada. Com a conexão correta da unidade térmica, a probabilidade de tais conseqüências é extremamente baixa, quase a mesma dos geradores de calor que usam outros tipos de combustível.
Como conectar uma caldeira a combustível sólido
O esquema de conexão canônico da caldeira de combustível sólido contém dois elementos principais, permitindo que ele funcione de forma confiável no sistema de aquecimento de uma casa particular. Este é um grupo de segurança e uma unidade de mistura baseada em uma válvula de três vias com um cabeçote térmico e um sensor de temperatura, mostrado na figura:
Nota. Um tanque de expansão não é mostrado convencionalmente aqui - ele deve ser conectado à linha de retorno do sistema de aquecimento em frente à bomba (na direção do fluxo de água).
A tarefa do grupo de segurança, instalada diretamente na saída do tubo de alimentação da caldeira de combustível sólido, é aliviar automaticamente a pressão na rede quando ela se eleva acima do valor definido (geralmente 3 Bar). A válvula de segurança está envolvida nisso e, além disso, o elemento é equipado com um respiradouro de ar automático e manômetro. O primeiro libera o ar que aparece no refrigerante, o segundo serve para controlar a pressão.
Atenção! Na seção de tubulação entre o grupo de segurança e a caldeira, a instalação de qualquer válvula de parada não é permitida. Se você instalou uma válvula de esfera para cortar e reparar as peças do grupo, remova a alça da haste.
Como funciona o circuito
A unidade de mistura, que protege o gerador de calor das alterações de condensado e temperatura, funciona de acordo com este algoritmo, partindo da inflamação:
- A lenha apenas acende, a bomba está ligada, a válvula no lado do aquecimento está fechada. O líquido de refrigeração circula em um pequeno círculo através do desvio.
- Quando a temperatura no tubo de retorno sobe para 50–55 ° С, onde o sensor de sobrecarga está instalado, a cabeça térmica, sob seu comando, começa a pressionar a haste da válvula de três vias.
- A válvula se abre lentamente e a água fria entra gradualmente na caldeira, misturando com a quente do desvio.
- À medida que todos os radiadores aquecem, a temperatura geral aumenta e a válvula fecha o desvio completamente, passando todo o líquido de refrigeração pelo trocador de calor da unidade.
Uma nuance importante. Juntamente com uma válvula de 3 vias, uma cabeça especial é colocada com um sensor e um capilar, projetados para controlar a temperatura da água em um determinado intervalo (por exemplo, 40 ... 70 ou 50 ... 80 graus). Uma cabeça térmica de radiador convencional não funcionará.
Esse esquema de cintas é o mais simples e confiável, sua instalação pode ser realizada com segurança com suas próprias mãos e, assim, garantir a operação segura de uma caldeira a combustível sólido. Com relação a isso, existem algumas recomendações, especialmente ao amarrar um aquecedor de madeira em uma casa particular com polipropileno ou outros tubos de polímero:
- Faça uma seção do tubo da caldeira para o grupo de segurança de metal e coloque plástico.
- O polipropileno de parede espessa conduz mal o calor, razão pela qual o sensor de sobrecarga fica abertamente aberto e a válvula de três vias fica defasada. Para o correto funcionamento da unidade, a seção entre a bomba e o gerador de calor, onde fica o balão de cobre, também deve ser metálica.
Outro ponto é o local de instalação da bomba de circulação. É melhor ele ficar onde está representado no diagrama - na linha de retorno em frente à caldeira a lenha.Em geral, você pode definir a bomba na alimentação, mas lembre-se do que foi mencionado acima: em caso de emergência, pode aparecer vapor no tubo de suprimento.
A bomba não pode bombear gases; portanto, quando a câmara está cheia de vapor, o impulsor para, a circulação do líquido de arrefecimento para. Isso acelerará a possível explosão da caldeira, porque não será resfriada pela água que flui do tubo de retorno.
A maneira de reduzir o custo da cintagem
O circuito de proteção de condensado pode ser reduzido com a instalação de uma válvula misturadora de três vias, de design simplificado, que não requer a conexão de um sensor de temperatura superior e de uma cabeça térmica. Um elemento termostático já está montado nele, ajustado para uma temperatura fixa da mistura 55 ou 60 ° C, conforme mostrado na figura:
Nota. Essas válvulas, que mantêm uma temperatura fixa de água misturada na saída e destinam-se à instalação no circuito primário de uma caldeira a combustível sólido, são produzidas por muitas marcas conhecidas - Herz Armaturen, Danfoss, Regulus e outras.
A instalação de tal elemento sem ambiguidade permite economizar na amarração da caldeira TT. Mas, ao mesmo tempo, a possibilidade de alterar a temperatura do líquido de refrigeração com a ajuda de um cabeçote térmico é perdida e seu desvio na saída pode chegar a 1–2 ° C. Na maioria dos casos, essas deficiências não são significativas.
Opção de cintagem da capacidade do buffer
A presença de um tanque tampão é altamente desejável para a operação da caldeira em combustíveis sólidos e é por isso. Para que a unidade funcione com eficiência e produza calor com a eficiência declarada no passaporte (de 75 a 85% para diferentes tipos), ela deve operar na velocidade máxima. Quando um amortecedor de ar é usado para diminuir a combustão, há falta de oxigênio no forno e a eficiência da queima de madeira é reduzida. Ao mesmo tempo, as emissões de monóxido de carbono (CO) aumentam na atmosfera.
Para referência. É por causa das emissões na maioria dos países europeus que as caldeiras de combustível sólido sem tanque de reserva são proibidas.
Por outro lado, com combustão máxima, a temperatura do líquido de arrefecimento nos modernos geradores de calor atinge 85 ° C, e um marcador de lenha dura apenas uma hora por 4. Isso não é adequado para muitos proprietários de casas particulares. A solução para o problema é colocar um tanque-tampão e incluí-lo nas cintas da caldeira TT de forma que ele sirva como tanque de armazenamento. Esquematicamente, é assim:
Quando o forno queima com força e força, o tanque de acumulação acumula calor (na linguagem técnica, é carregado) e, após atenuação, o leva ao sistema de aquecimento. Para controlar a temperatura do líquido de arrefecimento fornecido aos radiadores, do outro lado do tanque de armazenamento, uma válvula misturadora de três vias e uma segunda bomba também são instaladas. Agora não é mais necessário ir até a caldeira a cada 4 horas, porque depois que a fornalha se deteriora, o aquecimento da casa por algum tempo fornece capacidade de buffer. Quanto tempo - depende do seu volume e temperatura de aquecimento.
Referência. Com base na experiência prática, a capacidade do acumulador de calor pode ser determinada da seguinte forma: para uma casa particular de 200 m², você precisará de um tanque com um volume de pelo menos 1 m³.
Existem algumas nuances importantes. Para que o esquema de amarração funcione com segurança, você precisa de uma caldeira de combustível sólido, cuja energia seja suficiente para aquecimento e carregamento simultâneos do tanque de amortecimento. Isso significa que é necessária uma potência 2 vezes maior que a calculada. Outro ponto é a seleção do desempenho da bomba, para que a vazão no circuito da caldeira exceda levemente a quantidade de água corrente no circuito de aquecimento.
Uma opção interessante para atracar uma caldeira TT com um tanque-tampão caseiro (também conhecido como caldeira de aquecimento indireto) sem bomba foi demonstrada por nosso especialista no vídeo:
Conexão conjunta de duas caldeiras
Para aumentar o conforto de aquecer uma casa particular, muitos proprietários instalam duas ou mais fontes de calor operando em diferentes fontes de energia. No momento, as combinações mais relevantes de caldeiras para:
- gás natural e madeira;
- combustível sólido e eletricidade.
Por conseguinte, uma caldeira a gás e combustível sólido deve ser conectada de modo que o segundo substitua automaticamente o primeiro após queimar outra porção de lenha. Os mesmos requisitos são apresentados para amarrar uma caldeira elétrica com madeira. Isso é bastante simples quando uma capacidade de buffer está envolvida no esquema de amarração, uma vez que ela desempenha simultaneamente o papel de um hidroarrow, conforme mostrado na figura.
Gorjeta. Informações sobre o cálculo do volume do tanque-tampão podem ser encontradas em uma publicação separada.
Como você pode ver, devido à presença de um tanque de armazenamento intermediário, 2 caldeiras diferentes podem atender a vários circuitos de distribuição de aquecimento de uma só vez - baterias e piso radiante, além de carregar uma caldeira de aquecimento indireto. Mas nem todo mundo coloca um acumulador de calor com uma caldeira TT, pois esse é um prazer caro. Existe um circuito simples para este caso, e você pode montá-lo:
Nota. O esquema é válido para os geradores de calor elétrico e a gás que trabalham juntos com combustível sólido.
Ligação de anel primário e secundário
Existe outra maneira de agrupar uma caldeira de combustível sólido com uma elétrica para fornecer um grande número de consumidores. Este é o método dos anéis de circulação primária e secundária, que prevê a separação hidráulica dos fluxos, mas sem o uso de uma flecha hidráulica. Além disso, para uma operação confiável do sistema, é necessário um mínimo de componentes eletrônicos e o controlador não é necessário, apesar da aparente complexidade do circuito:
O truque é que todos os consumidores e caldeiras estão conectados a um anel de circulação primário, tanto pelo tubo de suprimento quanto pelo anel de retorno. Devido à pequena distância entre as conexões (até 300 mm), a queda de pressão é mínima em comparação com a cabeça da bomba do circuito principal. Por esse motivo, o movimento da água no anel primário não depende da operação das bombas dos anéis secundários. Somente a temperatura do líquido de refrigeração muda.
Teoricamente, qualquer número de fontes de calor e anéis secundários podem ser incluídos no circuito principal. O principal é escolher os diâmetros dos tubos e a capacidade da unidade da bomba corretamente. A capacidade real da bomba de anel principal deve exceder a vazão no próprio circuito secundário “glutão”.
Conclusão
Como você pode ver, não é tão simples fabricar corretamente uma caldeira de combustível sólido. A pergunta deve ser respondida com responsabilidade e, antes de concluir o trabalho de instalação e conexão, consulte também um especialista cujas qualificações estão fora de dúvida. Por exemplo, com alguém que explica os vídeos apresentados.