Home » Incalzire » Centrale termice pe combustibil solid

Incalzire

Centrale termice pe combustibil solid

Daniel

17 April 2022

1307 Views 4 comments

SaveSavedRemoved 0

Diferente intre o centrala termica clasica si cu gazeificare, tipul combustibilului si utilizarea centralei termice pe combustibil solid sunt cateva subiecte abordate in acest articol.

In cazul in care nu aveti o retea de gaze in zona, una dintre posibilele solutii de incalzire a locuintei o reprezinta centrala termica pe combustibil solid.

Centrala clasica pe combustibil solid

Centrala termica pe combustibil solid clasica aduce mai mult cu o soba cu serpentina, cum se practica in trecut, si cum inca se mai practica. Constructia lor este destul de rudimentara, facandu-le in acelasi timp si mai slabe dar si mai usor de intretinut/folosit.

Mai exact, avem un paralelipiped dreptunghic ce este incojurat pe exterior de agent termic, iar in interiorul sau arde focul, incalzind peretii si agentul termic.

1. Tablou de comanda
2. Carcasa
3. Izolatia termica
4. Serpentina descarcare termica
5. Traseul cu 3 drumuri de fum gaze arse
6. Anvelopa agent termic
7. Camera de ardere
8. Grila cenusar
9. Cenusar
10. Spatiu montare arzator

Principalul dezavantaj al acestei centrale este faptul ca nu pot fi atinse temperaturi ridicate in camera de ardere, fiind inconjurata de o sursa “rece”. Iar odata cu scaderea temperaturii, scade si calitatea arderii, ducand la un consum mai ridicat de combustibil.

Desi producatorii dau un randament de pana la 75% pentru aceste agregate, randamentul lor real rar depaseste 70% la o utilizare corecta.

In cazul in care focul arde mocnit, randamentul lor scade si pana la 50%.

Dar, acestea au si un avantaj major, si anume nu au dispozitive electrice sau electronice, deci nu sunt dependente de energie electrica. Un astfel de agregat legat la o instalatie in termosifon/circulatie gravitationala, poate asigura caldura in orice situatie.

Centrale termice cu Gazeificare

Ce este gazeificarea?

Gazeificarea reprezinta procesul prin care lemnele degaja gaze volatile cand sunt incalzite la temperaturi de peste 100-110°C.

Deci nimic nou fata de arderea din orice alt tip de centrala/agregate. Insa, in cazul acestei centrale, aceste gaze sunt trase de ventilator prin stratul de jar unde sunt incalzite pana la 500-700°C, apoi se amesteca cu jeturi de aer preincalzit tot la temperaturi inalte, avand loc aprinderea/arderea lor, temperatura finala ajungand si pana la 1200°C (fata de 500-600°C cat intalnim in centralele clasice).

Avantaje

• camera de ardere a cazanului este foarte spatioasa;
• ventilatorul cazanului asigura aerul necesar arderii;
• este usor de curatat;
• serpentina de racire functioneaza ca element de protectie impotriva supraincalzirii;
• captusirea ceramica asigura o ardere perfecta;

Dezavantaje

• tirajul ridicat al cosului impune dotarea centralei cu electronica complexa;
• avem nevoie neaparat de o sura de curent continuua (UPS), si nu orice fel, ci una cu unda sinusoidala pura (uzual se foloseste doar “sursa cu sinus pur”);
• lucrand la temperaturi ridicate, apar uzuri mai mari;
• trebuie folosit un combustibil corespunzator, caci altfel temperatura fumului poate provoca defectarea ventilatorului;
• complexitatea sistemului – avand mai multe componente, exista mai multe elemente sensibile (gratare si duze ceramice, ventilator, diverse electronice, etc).

Cel mai important factor este calitatea lemnului, mai precis umiditatea acestuia. De aici a si plecat “mitul” cu gazeificare si lemne foarte uscate.

Multi afirma ca aceste centrale functioneaza doar cu lemne uscate, cat mai uscate. Functioneaza cu orice fel de lemne, doar ca lemnele avand umiditate mai ridicata, in camera de ardere temperaturile vor fi mai scazute si astfel nu vor mai arde toate gazele.

In plus, calitatea lemnului determina fiabilitatea cazanului.

Recomand centralele termice cu gazeificare doar daca aveti o sursa verificata de combustibil (lemn).

Exploatarea Centralei Termice

Exista destul de multe persoane ce nu sunt multumite de consum. Ce-i drept, aceasta, daca nu este utilizata corespunzator, are un randament scazut si un consum ridicat.

Functionarea corespunzatoare a cazanului depinde de:

• corectitudinea montajului (dimensionare si executie instalatie)
• dimensionarea cosului de fum
• calitatea combustibilului (cantitatea de umezeala din lemn)
• curatarea saptamanala a cazanului de cenusa si gudronului depus (asemanator smoalei)

Instalarea Cazanului

Odata aprins combustibilul solid in focarul centralei, nu se poate stinge imediat, iar acesta produce o cantitate de caldura care trebuie consumata.

De aceea se folosesc puffere (acumulatoare de caldura), vase de expansiune deschise si se asigura circulatia naturala (termosifon) la cel putin 2 corpuri de incalzire.

Orientativ, pufferul se dimensioneaza la 20l/kW instalat. Exemplu de calcul: la o centrala de 30 kW un puffer de 600 litri.

De mentionat ca teava din polipropilena (PPR) rezista pana la 90 °C, peste aceasta temperatura se deformeaza.

Boilerul

Boilerul trebuie ales astfel incat sa faca fata cerintelor de apa calda pentru intreaga familie.

Producatorul (BRANDUL Centralei)

In Romania, cele mai apreciate centrale termice pe gaz sunt produse de: Viadrus, Atmos, etc.

Din punctul meu de vedere, mai important decat brandul (producatorul) sunt partenerii acestuia – mai ales daca nu locuiesti in Bucuresti.

Reprezentanta locala te ajuta in caz de probleme (service, piese de schimb, reparatii, etc.).

Sistemul de Protectie

Sistemul de protectie garanteaza siguranta in exploatare. El are rolul de informare, prevenire si autodiagnoza in cazul unor erori de functionare.

Va recomand sa apelati la un instalator profesionist deoarece siguranta trebuie sa fie pe primul loc.

Un aspect important in buna functionare a instalatiei termice o reprezinta functionarea pompelor de circulatie si dependenta de curent electric. Ca masuri de siguranta, in cazul lipsei de tensiune din retea, aveti posibilitatea de a alege un UPS sau un generator de curent.

Alte metode de siguranta:

• montarea a doua calorifere cu posibilitatea de circulatie naturala pentru racirea agentului termic in cazul opririi accidentale a pompei de circulatie
• vas de expansiune supradimensionat
• sistem Laddomat
• supape termice (supape ce actioneaza peste o anumita temperatura)
• supape de presiune

Combustibilul

Exista numeroase persoane care afirma sus si tare ca in centrala clasica se poate arde si lemne ude/verzi. Da, dar se poate, si in cea cu gazeificare, doar ca randamentul ambelor scade drastic.

Cand ardem lemne cu umiditate ridicata, o mare parte din energia produsa, este consumata pentru a transforma apa din ele in vapori, energie ce se pierde pe cos odata cu vaporii.

Astfel, pentru un randament bun, indiferent ca este centrala/soba/semineu, avem nevoie de combustibil uscat.

Cat consuma o centrala pe lemne intr-o iarna?

Distribuitorii de centrale termice pe combustibil solid sunt foarte generosi in privinta flyerelor si a graficelor privind consumul.

Dar randamente ideale, combustibil ideal, montaj ideal si utilizator ideal sunt greu de gasit (cel putin nu concomitent).

Am sa risc totusi o estimare:

• centrala lemn 35 kw
• eficienta termica 75%
• consum mediu: 12 kg/ora
• functionare in medie 12 ore / zi (5 luni de iarna)

21 tone lemn cu umiditate sub 20%

Costurile incalzirii unei locuinte cu lemn sunt cu cel putin 20% mai mici decat ar costa incalzirea cu gaz (vezi tabelul de mai jos).

Care este cel mai bun lemn pentru foc?

Puterea calorifica inferioara a lemnului la umiditatea de 15%:

• salcam ≈ 6,3 kWh/kg
• carpen ≈ 5,3 kWh/kg
• molid, brad ≈ 4,5 kWh/kg
• pin ≈ 4,4 kWh/kg
• artar, mesteacan ≈ 4,2 kWh/kg
• fag ≈ 4,1 kWh/kg
• stejar ≈ 3,7 kWh/kg
• plop ≈ 3,1 kWh/kg

Mentiune: puterea calorica a lemnului este invers proportionala cu umiditatea acestuia.

Unde se depoziteaza lemnul

Mai mult de jumatate din valoarea energetica a lemnelor ude este folosita pentru a le usca. Din acest motiv e de dorit ca lemnele sa fie cat mai uscate.

Lemnele se usuca cel mai bine in soare si vant intr-un adapost gen sopron pe picioare – doar cu acoperis. Nu depozitati lemnul direct pe pamant pentru ca absoarbe foarte usor umezeala.

Pe timpul iernii se pot acoperi cu o prelata ca protectie la zapada.

Camera Tehnica

Camera tehnica trebuie sa fie destul de spatioasa incat sa permita amplasarea cazanului pe lemne, a boilerului si a pufferului. O camera de 9 mp ar trebui sa fie de ajuns pentru toate echipamentele mentionate.

Este recomandat ca aceasta incapere sa fie foarte bine ventilata (geamuri generoase, grile de transfer, etc.).

Utilizarea cazanului pe combustibil solid

Aici, un dezavantaj il reprezinta si mentalitatea ce s-a stabilit in Romania. Toti folosesc centralele ca si sobele. Lucru gresit in ambele cazuri (si la sobe si la centrale).

In primul rand, pentru o ardere corecta, flacara are nevoie de un anumit spatiu pentru a se “dezvolta”.

Multi aleg sa umple focarul cu lemne si apoi sa puna 2-3 hartii la baza acestuia pentru al aprinde.

In acest caz, o cantitate ridicata de lemne va incepe sa degaje gaze volatile, dar temperatura fiind scazuta, si cantitatea de aer insuficienta, nu se vor aprinde, iar daca o vor face, flacara se va “lovi” de stiva de lemne si multe gaze/fum va pleca spre cos nears/e.

Daca in schimb am incerca sa aprindem focul de sus in jos, altfel ar sta situatia.

Lemnele vor incepe sa degaje gaze treptat datorita radiatiei produse de foc, cantitatea de aer va fi suficienta, dar si preincalzita pentru ca va trece prin carbunii de jaratic, iar flacara, se va putea destinde arzand o mare parte din aceste gaze volatile.

Dezavantajul acestei arderi este acela ca nu prea functioneaza cu lemne ude si ca are o durata de ardere fixa, nefiind indicat sa adaugam lemne peste, ci sa reluam procedeul de la capat.

Data fiind arderea destul de slaba calitativ dar si faptul ca schimbatorul si focarul sunt “corp-comun” este inevitabil sa nu avem depuneri de gudron pe peretii acesteia.

Gudron si depuneri ce impiedica transferul termic. De aceea este bine sa curatam regulat centrala, pentru ca o parte cat mai mare din energia rezultata in urma arderii sa fie “captata” de schimbator.

De dragul comparatiei, am facut un calcul cu costul producerii aceleeasi cantitati de energie cu mai multi carburanti (lemn, gaz, peleti, curent electric) si sisteme de incalzire (centrale lemn, gaz, peleti, motorina sau aparate de aer conditionat).

Comparatie pe tip de combustibil

Costul estimativ de producere a 1000 kWh energie termica cu diferiti combustibili:

CONCLUZII

Daca sunt exploatate corect, ambele cazane sunt bune, ambele au randamente apropiate, insa avantaj are cel cu gazeificare, putand avea un consum mai mic cu pana la 20% in aceleasi conditii.

Putem intalni situatii in care cazanele cu gazeificare au randament mai ridicat decat cele clasice, dar si invers. Important este si modul de exploatare dar si instalatia in care sunt montate.

Avem nevoie de combustibil uscat indiferent de tipul cazanului (clasic sau cu gazeificare)