La création d'un équipement de chauffage bien choisi permet de créer un microclimat chaud et chaleureux dans une maison de campagne pendant la saison froide. L'utilisation de chaudières à combustibles solides, chaque année, devient de plus en plus populaire. Cela est dû à la hausse des prix des ressources avec lesquelles les systèmes de chauffage fonctionnent. La disponibilité du charbon et du bois de chauffage entraîne des sources d'énergie plus coûteuses, telles que l'électricité, le gaz et les combustibles liquides.
Comment est une chaudière à combustible solide
Le corps des unités de combustion du bois et du charbon est en acier. Il a une forme rectangulaire et ses dimensions dépendent de la chaleur produite. Comme tout équipement de fournaise, de l'intérieur du squelette, il y a: un cendrier, une chambre de combustion, une chemise d'eau et, dans la partie supérieure, un tuyau d'évacuation des produits de combustion.
Les cendres sont nettoyées à travers la porte inférieure de l'unité, elle régule également la traction - et, en conséquence, la puissance thermique de la chaudière. La grille est séparée du cendrier par la grille en fonte. Grâce à l'utilisation de ce matériau, la durée de vie de la grille est augmentée. La chambre de combustion est équipée d'une porte séparée par laquelle le bois de chauffage est chargé dans l'unité.
L’utilisation de différents matériaux dans la fabrication des gaines d’eau divise l’équipement à combustible solide en modèles:
- avec un échangeur de chaleur en fonte;
- avec une chemise en acier.
La complexité de la conception des échangeurs de chaleur dépend des fonctions attribuées à la chaudière, de la puissance et du but. Les unités comportant un grand nombre de déplacements multidirectionnels des produits de combustion dans la cavité interne des chemises sont équipées d'amortisseurs spéciaux. L'ouverture ou la fermeture de ces portes régule le flux d'air des masses chaudes lors de la combustion du carburant.
Certains fabricants d'équipements de chauffage installent des brûleurs en fonte sur le plan supérieur du corps, qu'ils utilisent au quotidien pour la cuisine. Ces unités sont appelées chaudières à cuisinière.
Le tuyau de sortie de la cheminée est équipé d'une porte spéciale qui régule le flux des courants d'air chaud pendant la combustion, dirigés dans le canal des gaz d'échappement.
AIDE! Il existe des modèles conçus pour chauffer les bains. La surface supérieure de ces réchauds est conçue pour recevoir des pierres qui chauffent l'air et l'échangeur thermique chauffe l'eau courante pour son utilisation.
Comment fonctionne une chaudière à combustible solide?
Le principe de fonctionnement des chaudières à bois est que, après avoir chargé le combustible dans la chambre, il s'enflamme et le four est fermé. Pour la combustion, l’air fuit à travers la grille. Sous l'effet de la traction naturelle, les flux de gaz d'échappement chauds vont du bas vers le haut, le long des cavités de la chemise d'eau. En raison de la température élevée des produits de combustion, l'échangeur de chaleur est chauffé et la fumée est éliminée par le tuyau de sortie dans la cheminée.
L'utilisation d'amortisseurs, qui sont équipés de l'unité, vous permet d'ajuster le processus de combustion. Lors de l'allumage de la chaudière, toutes les portes s'ouvrent, permettant ainsi d'accéder et de retirer une grande quantité d'air nécessaire au fonctionnement de la chaudière. Au fur et à mesure que le bois de chauffage ou le charbon s'enflamme, ils recouvrent d'abord le cendrier et, après stabilisation de la combustion, l'échangeur de chaleur assurant le mouvement requis des masses d'air chaud dans la cavité interne de l'équipement. La porte du tuyau de cheminée n'est couverte que lorsque le cendrier fermé ne peut pas freiner l'augmentation de la température.
ATTENTION! Les fabricants d'assemblages combustibles solides ne fournissent pas toujours une buse d'évacuation des fumées avec un portail! Dans ce cas, le registre est installé dans la cheminée.
Pour maintenir une température de combustion constante, on utilise des régulateurs de température qui, en fonction de l'évolution des paramètres du liquide de refroidissement, contrôlent le registre inférieur de la chaudière. Installez le régulateur en haut de la chemise d'eau. En raison de la connexion rigide, à l'aide d'un levier et d'une chaîne, la position de la porte change lorsque la tête thermique est tournée, ce qui réagit aux fluctuations de la température du liquide de refroidissement.
La conception de la plupart des unités à combustible solide implique un chargement manuel avec du bois ou du charbon. Les fabricants d'équipements modernes proposent aux consommateurs des modèles avec alimentation automatique en carburant. Cette technique est populaire lorsque vous utilisez des briquettes granulaires spécialement conçues pour être brûlées lors de la préparation du liquide de refroidissement.
Types de chaudières selon le principe de fonctionnement
La combustion de bois de chauffage ou de charbon dans une chambre de combustion peut se produire de différentes manières. L'utilisation de l'une ou l'autre méthode divise les équipements à combustible solide en plusieurs catégories.
Classique
Le nom lui-même parle d'une méthode de combustion du combustible bien connue des équipements de chauffage. Le four est chargé avec du bois de chauffage, cuit au feu, la porte est fermée et l'alimentation en air est régulée en soufflant manuellement ou avec un régulateur de température. La montée d’air chaud chauffe la chemise d’eau de la chaudière et sort par la cheminée. La puissance de l'unité classique est régulée par le volet à cendres. Mais même avec la porte complètement fermée, le processus de combustion continuera, mais avec moins d'intensité.
Cette méthode est populaire dans la fabrication de chaudières domestiques de petite capacité. En raison de la simplicité de leur conception, les artisans qui fabriquent indépendamment une unité de chauffage ont souvent recours à cette technique. Les surfaces lisses des cavités internes facilitent l'entretien et le nettoyage de la surface interne des dépôts de cendres et de carbone.
Longue combustion
Le principal inconvénient de l'utilisation d'une chaudière à combustible solide est la nécessité de déposer fréquemment du bois de chauffage dans le four. Pour augmenter l'intervalle de temps entre les téléchargements, diverses technologies ont été développées. L'une de ces méthodes s'appelle combustion longue.
Une des caractéristiques de cette méthode est la combustion progressive, couche par couche, d’une grande quantité de combustible stocké. Il est possible de ralentir le processus de combustion en modifiant les directions du flux de masses d’air chaud dans la partie interne de l’échangeur thermique. Selon le nombre de flux imminents, les agrégats de combustion longue sont:
- deux voies;
- trois voies;
- multi-pass.
Les échangeurs de chaleur à grand nombre de courses sont utilisés dans les chaudières industrielles de grande puissance à partir de 100 kW. L'équipement ménager à longue durée de vie est fabriqué avec une chemise d'eau à deux ou trois voies.
Les agrégats de type minéral à combustible solide sont largement utilisés dans la vie quotidienne. La caractéristique de conception est que le ventilateur est situé dans la partie supérieure et que la cheminée commence dans la partie inférieure. Ces chaudières ont une course de l'échangeur de chaleur de haut en bas. La combustion se produit dans une direction inhabituelle pour les lois de la physique, en raison de la direction opposée de la poussée. Un gros inconvénient de ces équipements est la nécessité constante de nettoyer la cheminée située dans la partie inférieure du boîtier. En raison de l'orientation inhabituelle du processus de travail, la combustion du bois de chauffage est très lente.
Outre les chaudières à longue combustion qui utilisent une traction naturelle en mode lent pour augmenter les intervalles de temps entre les charges de combustible, il existe des unités avec réglage forcé du débit d'air à l'aide de ventilateurs. La complexité du choix des équipements, et par conséquent du contrôle du mouvement des courants d’air chaud, rend les chaudières à circulation forcée des gaz d’échappement peu populaires.
Pyrolyse
Un type de combustion à long terme est la séparation du processus de transfert de chaleur entre la combustion de combustible solide et la post-combustion de gaz de pyrolyse. Le four de ces chaudières est divisé en deux chambres: dans la première, le bois de feu se dissipe lentement en cas de manque d'oxygène, en raison de ce gaz secondaire (hydrocarbure, azote, monoxyde de carbone ...) qui est libéré et qui brûle dans la seconde partie de la chambre du four.
Pour ralentir la combustion dans les unités de pyrolyse, on utilise souvent une inversion de poussée, similaire à celle créée dans une unité de type à arbre. Ils utilisent également des aspirateurs de fumée spéciaux qui régulent le mouvement des produits de combustion à l'intérieur de l'échangeur thermique. La deuxième chambre du four est alimentée en air pour brûler le gaz secondaire. La cavité interne de ces équipements présente une traînée aérodynamique élevée, ce qui permet au carburant de ne pas flamber dans la première chambre. Le processus de travail dans le deuxième compartiment brûle tous les gaz nocifs, dont la formation est caractéristique de la combustion conventionnelle.
IMPORTANT! Le fonctionnement des chaudières à pyrolyse ne permet pas l'utilisation de combustible avec une humidité supérieure à 30%! Un excès d'humidité interférera avec le processus d'émission de gaz secondaire!
Le processus de double combustion augmente l'efficacité de l'unité à combustible solide. L'utilisation de moins de bois de chauffage ou de charbon par rapport aux chaudières conventionnelles incite le consommateur à envisager la possibilité d'utiliser cette technologie pour chauffer sa propre maison.
Sur pellets
Les équipements à combustion longue utilisant du combustible granulaire comme ressource sont chers. La complexité de la conception est due à la présence de la trémie de chargement et du mécanisme d’alimentation en pellets dans le four. La durée de fonctionnement autonome (jusqu’à 7 jours) de l’appareil dépend de la taille de la capacité de chargement, elle a la forme d’un cône tronqué vers le bas, où un trou est situé pour permettre la connexion avec une vis ou un autre type de mécanisme, qui envoie des briquettes par lots au four, selon les besoins.
Le fonctionnement de tous les composants et mécanismes d'un tel agrégat est contrôlé par automatisation. Les modèles modernes sont même équipés d'un mécanisme de nettoyage des cendres. La seule chose que le consommateur doit faire est de charger la trémie et les pellets légers. Des modèles similaires sont utilisés lors de l'utilisation de copeaux de bois, de briquettes de charbon et d'autres types de combustible en vrac.
IMPORTANT! Le réservoir de chargement et le mécanisme d'alimentation conçus pour un type de carburant ne peuvent pas être utilisés pour le chauffage avec d'autres matières premières non fournies par le fabricant de l'équipement! Une telle violation désactivera la chaudière!
L'utilisation de diverses méthodes de combustion et de chargement prive les chaudières à combustibles solides de la nécessité d'un chargement fréquent, tout en augmentant considérablement le coût. Un grand choix d'équipements de chauffage permet au consommateur d'évaluer correctement ses propres besoins et de faire un choix compétent.
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