As caldeiras de câmara tradicionais (que também são queimadas com carvão) podem ser utilizadas para queimar madeira em pedaços, mas sua eficiência não passa de 80%. As caldeiras de gaseificação de madeira têm uma eficiência muito maior - até 90% (o gás de madeira é gerado durante o processo de combustão).
Por outro lado, os pellets são queimados em caldeiras dedicadas com alimentação automática de combustível. Os produtores definem sua eficiência no nível de 84 a 92%.
Todos os tipos de caldeiras, além do aquecimento ambiente, também são usados para preparar água quente. Eles são cada vez mais equipados com um sistema de controle de aquecimento de água como equipamento padrão.
Casa térrea com sótão
- Autores do projeto: arco Ludwika Juchniewicz-Lipińska, arco Miłosz Lipiński
- Área útil : 160 m2
- Área total: 240 m2
- Volume: 760 m3
- Coeficiente de transferência de calor U: paredes externas - 0,122 W / (m2K); telhado - 0,193 W / (m2K); janelas - 1,0 W / (m2K)
- Demanda de calor para fins de aquecimento Q: 7.040 kWh / ano
Requisitos para uma caldeira para gaseificação de madeira ou pellets
Com base na demanda de calor calculada no projeto para aquecimento da casa e preparação de água quente para lavagem, banho e limpeza, foi selecionada uma caldeira com capacidade de 6 kW. Existem no mercado caldeiras de gaseificação a lenha e pellet, cuja faixa de potência é regulável de 5 a 15 kW.
Caldeira. Na casa apresentada, a sala de caldeiras tem 7,5 m2, pelo que - de acordo com a regulamentação - é suficiente para o funcionamento e manutenção dessas caldeiras. Ele está localizado ao lado da cozinha, que é conectada por uma porta interna. A sala da caldeira também tem uma segunda porta que dá para o exterior.
Armazém de combustível. As caldeiras de gaseificação são projetadas para queimar madeira nobre com umidade abaixo de 20%. Obteremos esse combustível seco somente depois de temperá-lo por 12 a 18 meses. Felizmente, a madeira não precisa necessariamente ser armazenada sob um telhado - ela pode ser empilhada e coberta por cima com galhos ou uma lona, para que não fique molhada. Na sala da caldeira, é bom ter um local para um prático armazenamento de madeira, o suficiente para cerca de uma semana de defumação.
Os pellets são embalados em sacos de 15 ou 25 kg e entregues em casa em paletes (uma tonelada de combustível por palete). Em seguida, podem ser armazenados na sala da caldeira, atrás de uma parede de material incombustível (não necessariamente de tijolo; por exemplo, basta uma folha de metal suficientemente grande).
Outra opção é comprar pellets a granel uma vez. Então a área que deverá ser destinada ao armazenamento de combustível será de 2,2 m2, assumindo uma altura de armazenamento de 1,6 m. Não há lugar para isso na casa apresentada, mas os pellets também podem ser colocados em um silo metálico (tanque coberto) fora casa. Independentemente da opção selecionada, no entanto, lembre-se de colocar os pellets em uma sala seca. Caso contrário, o granulado formará uma pilha de serragem não fumável.
Atenção! Não há regulamentos na Polônia que imponham proteção contra incêndio para depósitos de combustível em casas unifamiliares. No entanto, vale a pena instalar adicionalmente um detector de fumaça, conectado ao painel de controle de alarme residencial.
Chaminé e ventilação. A sala da caldeira tem conduta de fumos, mas é destinada à lareira situada na sala de estar. Portanto, será necessário mais um tubo para remover o gás de combustão da caldeira. Pode ser feito de tijolo maciço ou tubos prontos feitos de acessórios de cerâmica. Outra solução é instalar uma chaminé de aço resistente ao calor.
A sala das caldeiras foi equipada, de acordo com a legislação de construção, com uma alimentação de ar com uma secção de min. 200 cm2 e exaustão, ou seja, um duto de ventilação separado, com uma seção transversal de no mínimo. 14 × 14 cm.
Caldeiras de gaseificação de madeira
Nessas caldeiras, a combustão da lenha ocorre em três fases. Primeiro, a madeira é seca e desgaseificada na câmara de carregamento - então o gás de madeira é liberado. Então, esse gás, misturado a uma certa quantidade de ar, flui para a segunda câmara e ali queima. Por fim, as partículas contidas no gás de combustão são queimadas e o calor é transferido para a água no trocador da caldeira.
A maioria dos fabricantes dessas caldeiras recomenda conectá-las ao sistema de aquecimento central por meio de um recipiente de acumulação (buffer). Possui um desenho especial composto por dois tanques colocados um dentro do outro. A água de aquecimento para o abastecimento de radiadores ou piso radiante é retirada do tanque externo (por exemplo, capacidade de 500 l) e do tanque interno (capacidade de 160 l) - água quente para lavagem. No verão, quando não utilizamos a caldeira, a água quente para a lavagem é fornecida por aquecedor elétrico instalado no tanque interno.
Ao controle. Nos últimos anos, muitas mudanças foram feitas nos sistemas de controle das caldeiras de gaseificação de madeira. Eles dizem respeito principalmente à regulação da quantidade de ar fornecido para a combustão, uma vez que o combustível é perdido na câmara de carga. Como resultado, a combustão da madeira é uniforme e os gases de escape contêm uma pequena quantidade de poluentes que são emitidos para a atmosfera.
Um grande grupo de controladores, como nas caldeiras de carvão modernas, também gerencia o funcionamento da bomba de aquecimento central, bomba do tanque de água quente e coopera com um regulador de temperatura ambiente. Alguns dispositivos podem ser conectados a sistemas automáticos de clima e controle do segundo circuito de aquecimento (por exemplo, aquecimento de piso de água).
Serviço. O tempo de operação da caldeira (em um carregamento de madeira) é de 6 horas em média. Na maioria das vezes, no entanto, esse dispositivo é conectado ao sistema de aquecimento por meio de um tanque de acumulação.
O funcionamento da caldeira limita-se a queimá-la intensamente por algumas horas, até que a água seja aquecida à temperatura definida no tanque de acumulação. A quantidade de água para aquecimento armazenada no reservatório é suficiente para vários dias.
Preço. O preço médio de mercado de uma caldeira a gás a lenha com controle básico, com capacidade de até 25 kW, é de 7.000. Um modelo com ampla regulamentação custa até 10.000. 5800. O custo dos acessórios para carregar o tanque e manter a temperatura de retorno para a caldeira é de cerca de 1500.
Custos operacionais. Assumindo que a estação de aquecimento dure seis meses, aproximadamente 7 m3 de lenha serão usados para aquecer a casa apresentada e preparar água quente. Ao preço atual do carvalho 160-170 / m3 (0,65 m3 de madeira por metro cúbico), pagaremos 2.000. O custo de remoção de cinzas pode ser omitido, pois será usado no jardim como fertilizante.
No verão, o aquecimento da água para lavar, tomar banho e limpar com um aquecedor elétrico custa 47 por m3. Portanto, uma família de 4 pessoas pagará 1700 por ela.
Caldeiras a pellets
Estão entre os dispositivos mais modernos e eficientes adaptados à combustão de combustíveis sólidos. Além das caldeiras de pellet, também estão disponíveis caldeiras de dois fogos. Por exemplo, quando não há eletricidade necessária para alimentar o combustível, um forno de emergência pode ser usado. A madeira é queimada.
Ao controle. Cada vez mais fabricantes permitem o controle de temperatura não apenas por termostatos de ambiente, mas também por automação climática. Muitos dispositivos possuem sistemas de autodiagnóstico integrados que, como em um carro, exibem informações sobre falhas, falta de combustível ou a necessidade de limpar o trocador de calor ou o queimador.
Serviço. Devido à grande quantidade de poeira gerada durante a combustão dos pellets (ainda maior do que na queima do carvão), o trocador de calor deve ser limpo pelo menos uma vez por mês. A cinza é removida a cada poucas semanas. Uma carga completa no tanque de combustível, dependendo de seu tamanho e temperatura externa, é suficiente para 3 a 5 dias de defumação.
Preços. Uma caldeira a pellet com queimador de retorta custa cerca de 5.000. Por outro lado, para um modelo com queimador de tremonha, pagaremos em média 7.500. Se você escolher esta caldeira, mas adicionalmente equipada com um sistema de limpeza do queimador na queima de combustível de qualidade inferior (muitas vezes também grãos ou pellets de palha) eles vão pagar mais de 10.000.Um dispositivo com dois fornos custará um custo semelhante.
Custos operacionais. Supondo o uso de pellets de alta qualidade (poder calorífico 18 MJ / kg), o consumo anual será de pelo menos 4,5 toneladas. Assumindo o preço de pellets 650, isso dá o custo de 3020. Também ignoramos o custo da remoção de cinzas - servirá como fertilizante (é melhor despejá-lo no composto, não diretamente no gramado). O aquecimento elétrico nos meses de verão custa 1700.
Tipos de caldeiras a pellets
Com queimador de retorta. Esses dispositivos são recomendados para aqueles usuários que desejam fumar não só com pellets, mas também com carvão ecológico. Ao escolhê-los, deve-se prestar atenção especial à qualidade dos pellets. Os grânulos contaminados com casca ou areia, causam o acúmulo de sedimentos duros (depósitos de carbono) ao redor do perímetro do queimador e, como resultado, ficam bloqueados e precisam ser limpos.
Com queimador de funil. Apenas pellets podem ser usados nessas caldeiras. No entanto, eles são mais fáceis de usar e mais seguros do que dispositivos com queimadores de retorta. Não há risco de transferência de fogo do queimador para o tanque de combustível. A possibilidade de dosagem precisa de pellets significa economia no consumo de combustível e menor poluição dos gases de escapamento e, consequentemente, do meio ambiente.
A decisão da família Zieliński
A eficiência de ambas as caldeiras (caldeiras de gaseificação de lenha e caldeiras a pellet) é semelhante e - o que é importante - bastante elevada. Os modelos de gaseificação de madeira, infelizmente, requerem muito espaço para um longo tempero de combustível - de preferência por 1,5 anos. Além disso, o buffer através do qual a caldeira deve ser conectada ao sistema de aquecimento tem uma capacidade relativamente grande e, portanto, dimensões que devem ser levadas em consideração no projeto da sala da caldeira. O custo de aquisição de uma caldeira de gaseificação com buffer e instalação na sala da caldeira será mais elevado do que para um dispositivo a pellet. Levando isso em consideração e o fato de que eles estão sobrecarregados e apreciam a conveniência de operação, a família Zieliński prefere uma caldeira a pellets. Por razões de segurança,será um modelo com um queimador de funil e um forno de emergência adicional.
As despesas anuais de aquecimento da casa e da água incluem: depreciação da caldeira, gastos com combustível e aquecimento de água por seis meses com aquecedor elétrico. Supondo que a vida útil das caldeiras seja de 15 anos (o custo de compra da caldeira deve ser dividido por 15), e que pagaremos 1700 para aquecimento de água com prazo de 6 meses de verão , as despesas anuais são as seguintes:
