Spre deosebire de gaze naturale, combustibil diesel sau electricitate - lemn sunt, în general, de resurse disponibile. Regiunile cu o cantitate semnificativă de resurse forestiere, la care să cumpere lemnul cauzat, uneori, doar complexitatea livrării lor către consumator, precum și prețul de kilowați de energie termică produsă în timpul arderii lemnului, este semnificativ mai mic decât costul acelorași kilowați, care rezultă din arderea gazului, păcură, combustibil diesel sau prin încălzire electrică. Și această situație este tipică pentru aproape întreg teritoriul țării noastre.
În aceste condiții, utilizarea cazanelor pentru arderea lemnului devine nu numai posibilă, ci și benefică în ceea ce privește reducerea costurilor. Unul dintre tipurile de cazane de ardere a lemnului este cazanele de ardere lungă cu un circuit de apă. Utilizarea acestor cazane permite distribuirea căldurii în casă cu ajutorul unui sistem de încălzire a apei calde cât mai eficient posibil.
Istoria cazanelor și a cuptoarelor pentru încălzirea metalului
Sobe de lemn din fontă, seminee și boilere de foc pentru încălzirea apei au fost folosite de om pentru câteva sute de ani. Dar caracteristicile fontei, ca material, nu au permis formarea unor sisteme eficiente de încălzire a apei pe baza unor astfel de cazane. Produsele din fontă sunt greu de impus într-o formă complexă, iar materialul în sine este atât de sensibil la o scădere rapidă a temperaturii care poate crăpa brusc, ceea ce face dificilă și periculoasă funcționarea cazanelor de încălzire din fontă.
Starea actuală
Odată cu dezvoltarea tehnologiilor de sudare a oțelului, a devenit posibilă producerea cazanelor și șemineelor din lemn de oțeluri refractare cu o structură internă complexă. Această oportunitate ne permite astăzi să cumpăram și să instalăm cu mâinile noastre boilere cu forme complexe la domiciliu, cu circuite interne eficiente de apă sau un sistem de țevi - schimbătoare de căldură. Eficiența acestor sisteme de cazane a crescut semnificativ, durata de viață a mașinii a crescut, iar nemulțumirea și fiabilitatea în funcționare au devenit mult mai bune.
În același timp, șemineele moderne de ardere a lemnului, cazanele și cuptoarele de oțel care pot fi cumpărate de pe piață nu dispun de sisteme electronice sofisticate pentru controlul arderii și asigurarea funcționării echipamentului. În cazul în care, în unele modele, există sisteme electronice de control, atunci în cantitatea minimă necesară pentru o funcționare sigură. Desigur, acest moment afectează în mod pozitiv prețul acestor cazane de încălzire.
Pe baza unui cazan echipat cu un circuit de apă pe lemn de foc, se poate face un sistem de înaltă calitate pentru încălzirea unei case de țară cu propriile mâini.
Construcția cazanelor
-
Deci, orice cazan pe care îl puteți cumpăra este format din:
Cuptorul este inima unui cazan de ardere a lemnului sau a unui șemineu. Arde lemn și dă căldură. Produsele volatile de ardere provin din camera de combustie în coșul de fum, ceea ce le duce afară. Alimentarea aerului de combustie în camera de ardere se realizează prin panza de cenușă de fund (tava de cenușă) sau prin jaluzele reglabile în ușa cuptorului. De asemenea, camera de ardere este echipată cu o ușă pentru încărcarea combustibilului. Se poate realiza atât din materiale ale corpului cazanului, cât și din sticlă, de exemplu, în apropierea șemineului.
În partea inferioară a cuptorului există un grătar. Prin aceasta, cărbuni și cenușă care rămân din arderea lemnului intră în camera pentru colectarea produselor de ardere solide.
Camera de cenușă este prevăzută cu o ușă care este utilizată pentru a fi curățată de reziduurile nearsate și pentru a regla intensitatea arderii prin creșterea sau reducerea admisiei de aer proaspăt în partea inferioară a camerei de ardere. Puteți face acest lucru cu mâinile dvs. și cu ajutorul unui termostat mecanic special care reglează curgerea aerului proaspăt în camera de combustie, în funcție de atingerea temperaturii setate a lichidului în circuitul de apă.
Schimbătorul de căldură poate fi un circuit de apă, care este, ca atare, a doua carcasă a camerei de ardere. În acest caz, lichidul încălzit de cazan circulă în jurul cuptorului, izolându-l de pe carcasa exterioară a cazanului pe lemn. Un astfel de schimbător de căldură este foarte eficient în ceea ce privește viteza de încălzire a fluidului și reducerea pierderilor de căldură neintenționate, dar dacă este deteriorat din orice motiv, reparația acestui circuit poate fi foarte dificilă.
De asemenea, ca schimbător de căldură, un sistem de țevi care circulă în interiorul cazanului poate fi utilizat în locuri unde camera de ardere are cea mai eficientă eliberare de căldură. Un astfel de sistem este mai convenabil pentru a repara decât sistemul de jacheta de apă continuă, deoarece fiecare țeavă sau întregul sistem de țevi poate fi ușor desprinsă și înlocuită cu una funcțională.
Spațiul intern al cazanului
Camera de combustie, sistemul de schimbător de căldură, este izolată de carcasa exterioară de materiale incombustibile cu o conductivitate termică scăzută. Acestea pot fi azbest, vată minerală, argilă de șamotă, umplutură ceramică și altele asemenea. materiale.
Această izolație are două obiective:
- în primul rând, prin reducerea transferului de căldură al corpului cazanului în spațiul înconjurător, eficiența cazanului în sine este semnificativ crescută, în ceea ce privește eficiența încălzirii fluidului de lucru;
- În al doilea rând, siguranța funcționării cazanului în sine este mărită, când este instalată într-o încăpere cu materiale combustibile din structura casei.
Încălzirea unei case moderne cu cazan
Și cu mâinile lor și cu ajutorul unui contractor astăzi, fiecare proprietar are posibilitatea de a cumpăra și de a organiza un sistem de încălzire pentru o casă de țară pe baza unui cazan din lemn. În acest caz, un cazan sau un șemineu cu circuit de apă. situată într-una din încăperile casei sau chiar într-o clădire separată a cazanelor, va încălzi în mod eficient pereții și plafoanele izolate ale casei. Cazanul, proiectat special pentru încălzirea apei, este capabil să facă față în mod fiabil sarcinilor de încălzire pentru mai multe sezoane de încălzire.
În acest caz, sistemul poate fi organizat atât cu pomparea forțată a agentului de răcire, cât și cu circulația sa naturală independentă de sursa externă de alimentare.
Una dintre variantele de cazane de apă pentru încălzirea casei este așa-numitele cazane. ardere prelungită.
Acestea pot fi cazane pe peleți care nu utilizează lemne de foc obișnuite ca combustibil, ci peleți de lemn special pregătiți, care sunt produsele deșeurilor de sublimare care utilizează lemnul în ciclul lor.
In plus, cazanele sunt lungi de ardere pentru lemn obișnuite. În acest caz, un sistem complex de coș de fum intern dificil și suprimă procesul de ardere rapidă prin creșterea intervalele dintre sarcini următorul lot de lemn în focar, și care să permită o creștere a randamentului cazanului ca urmare a unei utilizări mai raționale a energiei eliberate prin arderea de lemn de foc.
Coșul bine organizat este foarte important pentru eficiența cazanului în sine. Dacă capătul conductei de coș este prea mic, se poate forma o forță insuficientă în cuptorul cazanului, iar procesul de ardere va fi diferit de cel care a fost construit în mod constructiv de către producătorul cazanului. Capătul țevii de fum trebuie amplasat la o distanță de peste 50 de centimetri la nivelul creastei acoperișului. În acest caz, în toate condițiile meteorologice, va fi asigurată pescajul corect în coș.
În partea inferioară a coșului de fum, este necesar să se asigure și să se facă un colector de condens care este format în interiorul țevilor de coș de fum în timpul răcirii. Dacă acest lucru nu se face, umiditatea excesivă va intra în cazan și va cauza coroziunea acestuia, ceea ce, desigur, va scurta durata de funcționare a cazanului.
În general, nimic complicat, sau special în sistemul de încălzire al unei case pe baza unui cazan de apă. Acesta poate fi ușor proiectat și construit cu propriile mâini. În acest caz, cazanul este posibil fără costuri semnificative (deci prețul de instalare este mic), tăiat în sistemul de încălzire existent, folosindu-l ca rezervă sau chiar ca sursă principală de căldură în casă.
Control și siguranță
Desigur, fiecare sistem de încălzire are nevoie de un mijloc de control și de automatizare. Acest lucru este deosebit de important dacă faceți acest sistem cu propriile mâini și este localizat în interiorul casei, în cazul în care orice defecțiune poate provoca un incendiu care poate duce la pierderea proprietății și chiar a pierderilor umane.
Control complex multi-nivel al sistemului procesului de ardere capabil să asigure siguranța maximă a cazanului, șemineu sau acolo, dar hardware-ul pe care acestea sunt aplicate, de regulă, este costisitoare și nu toate își pot permite să cumpere. Dar chiar și cazanele simple și ieftine de ardere a lemnului au sisteme de protecție și control.
Cel mai simplu sistem, care a fost menționat mai sus, este format dintr-un termostat simplu care măsoară temperatura lichidului de răcire în funcțiune a cazanului și circuitul de reglare din cauza unei transmisii mecanice, clapa responsabil pentru procesul de aer proaspăt în cuptor. Când temperatura lichidului de lucru atinge un parametru predeterminat, contracția de aer proaspăt contractează și procesul de combustie încetinește. Când temperatura scade sub o limită prestabilită, amortizorul este ușor deschis, iar arderea de lemne de foc in cuptor devine mai intensă. Un astfel de sistem face ca funcționarea cazanului nu este doar mai sigur, prin ajustarea temperaturii lichidului de răcire și de a elimina posibilitatea fierberea în circuitul de încălzire, dar, de asemenea, permite utilizarea mai eficientă a combustibilului, reducerea costurilor inutile de încălzire excesivă a fluidului de lucru.
În unele cazane, cu un sistem de control mai sofisticat, procesul de ardere este reglat de o suflantă de aer, care pompează aerul în cuptor și reglează cu ușurință procesul de combustie în conformitate cu parametrii stabiliți. Un astfel de sistem de automatizare nu numai că face procesul de ardere mai neted și mai sigur, iar încălzirea casei este mai uniformă, dar permite și încărcarea mai puțin frecventă a lemnului de foc în cuptorul cazanului.
Caracteristicile funcționării acestor cazane
- un preț scăzut (fiecare proprietar își poate permite)
- durată lungă de funcționare
- fiabilitate (cu funcționarea corectă nu există nimic de rupt)
- disponibilitatea și costul redus al combustibilului
- personalizarea și întreținerea de către dvs. (nu necesită o înaltă calificare)
- eficiență relativ scăzută (în comparație cu cazanele pentru gaz sau motorină)
- Este necesară încărcarea periodică a lemnului de foc (o dată la fiecare 3-8 ore)
După cum puteți vedea, astfel de boilere au plusuri și minusuri. Cu toate acestea, faptul că acestea sunt omniprezente în țara noastră, sugerează că utilizarea unui astfel de echipament pentru încălzirea casei în timpul iernii este foarte eficientă.