Conectamos uma caldeira a combustível sólido ao sistema de aquecimento: problemas e suas soluções

Diferentemente das unidades de aquecimento elétrico e a gás, as caldeiras a combustível sólido quase nunca são equipadas com bombas de circulação, um grupo de segurança e dispositivos de ajuste e controle. Cada um resolve esses problemas de maneira independente, escolhendo um esquema de amarração do dispositivo de aquecimento de acordo com o tipo e os recursos do sistema de aquecimento. Não apenas a eficiência e a produtividade do aquecimento, mas também sua operação confiável e sem problemas, depende de quão corretamente o gerador de calor está instalado. É por isso que é importante incluir nós e dispositivos no circuito que garantam a longevidade da unidade de aquecimento e sua proteção em caso de emergência.

Além disso, ao instalar uma caldeira a combustível sólido, não abandone o equipamento que cria conveniência e conforto adicionais. Usando um acumulador de calor é possível resolver o problema da diferença de temperatura durante a reposição da caldeira, e a caldeira de aquecimento indireto fornecerá à casa água quente. Você já pensou em conectar uma unidade de aquecimento de combustível sólido de acordo com todas as regras? Nós vamos ajudá-lo com isso!

Layouts típicos para caldeiras a combustível sólido

A complexidade do controle do processo de combustão em caldeiras a combustível sólido leva a uma grande inércia do sistema de aquecimento, o que afeta negativamente a conveniência e a segurança durante a operação. A situação é ainda mais complicada pelo fato de a eficiência de unidades desse tipo depender diretamente da temperatura do líquido de refrigeração. Para uma operação eficiente de aquecimento, a tubulação deve fornecer uma temperatura do agente térmico na faixa de 60 - 65 ° C. Obviamente, com a integração inadequada do equipamento, esse aquecimento a uma temperatura positiva "ao mar" será muito desconfortável e antieconômico.Além disso, a operação completa do gerador de calor depende de vários fatores adicionais - o tipo de sistema de aquecimento, o número de circuitos, a presença de consumidores adicionais de energia etc. padrões de cintas leve em consideração os casos mais comuns. Se nenhum deles atender aos seus requisitos, o conhecimento dos princípios e características da estrutura dos sistemas de aquecimento ajudará no desenvolvimento de um projeto individual.

Sistema de tipo aberto com circulação natural em uma casa particular

Antes de tudo, deve-se notar que os sistemas abertos do tipo gravitacional são considerados os mais adequados para caldeiras a combustível sólido. Isso se deve ao fato de que, mesmo em casos de emergência associados a um aumento acentuado de temperatura e pressão, é provável que o aquecimento permaneça hermético e eficiente. Também é importante que a funcionalidade do equipamento de aquecimento não dependa da disponibilidade da fonte de alimentação. Dado que as caldeiras a lenha são instaladas não em megacidades, mas em áreas remotas aos benefícios da civilização, esse fator não parecerá tão insignificante para você. Obviamente, esse esquema não apresenta desvantagens, sendo as principais:

• acesso livre de oxigênio ao sistema, causando corrosão interna dos tubos;
• a necessidade de reabastecer o nível do líquido de refrigeração devido à sua evaporação;
• temperatura desigual do agente térmico no início e no final de cada circuito.

Uma camada de qualquer óleo mineral de 1 a 2 cm de espessura derramada no tanque de expansão impedirá a entrada de oxigênio no refrigerante e reduzirá a taxa de evaporação do líquido.

Apesar das deficiências, o circuito de gravidade é muito popular devido à sua simplicidade, confiabilidade e baixo custo.

Ao decidir realizar a instalação dessa maneira, observe que, para a circulação normal do líquido de refrigeração, a entrada da caldeira deve estar abaixo dos radiadores de aquecimento em pelo menos 0,5 m. Os tubos de suprimento e retorno devem ter inclinações para a circulação normal do líquido de refrigeração. Além disso, é importante calcular corretamente a resistência hidrodinâmica de todas as ramificações do sistema e, no processo de projeto, tentar reduzir o número de válvulas de fechamento e controle. O funcionamento correto do sistema com circulação natural de refrigerante também depende do local de instalação do tanque de expansão - ele deve ser conectado no ponto mais alto.

Sistema fechado com circulação natural

Instalação Reversa tipo de membrana do tanque de expansão Isso evitará os efeitos nocivos do oxigênio e eliminará a necessidade de controlar o nível de líquido de refrigeração.

Ao decidir equipar o sistema de gravidade com um tanque de expansão lacrado, considere os seguintes pontos:

• a capacidade do tanque de membrana deve conter pelo menos 10% do volume total de líquido refrigerante;
• uma válvula de segurança deve ser instalada no tubo de alimentação;
• o ponto mais alto do sistema deve estar equipado com uma entrada de ar.

Dispositivos adicionais que fazem parte do grupo de segurança da caldeira (válvula de segurança e ventilação de ar) deverão ser adquiridos separadamente - os fabricantes raramente completam as unidades com esses dispositivos.

A válvula de segurança permite que o refrigerante seja descarregado se a pressão no sistema exceder um valor crítico. Um indicador de trabalho normal é a pressão de 1,5 a 2 atm. A válvula de emergência está ajustada para 3 atm.

Você aprenderá mais sobre esse sistema em nosso próximo artigo:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

Características de sistemas com movimento forçado do líquido refrigerante

Para equalizar a temperatura em todas as áreas, uma bomba de circulação é integrada ao sistema de aquecimento fechado.Como esta unidade pode fornecer movimento forçado do líquido de refrigeração, os requisitos para o nível de instalação da caldeira e a conformidade com as inclinações tornam-se insignificantes. No entanto, não desista da autonomia do aquecimento natural. Se você instalar uma derivação secundária na saída da caldeira, chamado desvio, em caso de falta de energia, a circulação do agente de calor fornecerá gravidade.

Uma bomba elétrica é instalada na linha de retorno, entre o tanque de expansão e o encaixe de entrada. Devido à temperatura mais baixa do líquido de arrefecimento, a bomba opera em um modo mais suave, o que aumenta sua durabilidade.

Instalação da unidade de circulação no retorno também é necessário para fins de segurança. Quando a água ferve na caldeira, pode formar vapor que, se entrar na bomba centrífuga, fica cheio com a cessação completa do movimento do fluido, o que pode levar a um acidente. Se o dispositivo estiver instalado na entrada do gerador de calor, ele poderá fornecer a circulação do líquido de arrefecimento, mesmo em caso de emergência.

Conexão via coletores

Se for necessário conectar vários galhos paralelos com radiadores, um piso de água quente, etc. a uma caldeira de combustível sólido, é necessário o equilíbrio dos circuitos; caso contrário, o líquido de refrigeração seguirá o caminho de menor resistência e o restante do sistema permanecerá frio. Para esse fim, um ou mais coletores (pentes) são instalados na saída da unidade de aquecimento - dispositivos de distribuição com uma entrada e várias saídas. A instalação do pente abre grandes oportunidades para conectar várias bombas de circulação, permite fornecer ao agente de calor a mesma temperatura para os consumidores e regular seu fluxo. A única desvantagem desse tipo de cintagem pode ser considerada uma complicação do projeto e um aumento no custo do sistema de aquecimento.

Um caso separado de amarração do coletor é uma conexão com uma flecha hidráulica. Sua diferença em relação a um coletor convencional é que esse dispositivo atua como uma espécie de intermediário entre a caldeira de aquecimento e os consumidores. Feito na forma de um tubo de grande diâmetro, a flecha hidráulica é instalada verticalmente e conectada aos tubos de entrada e pressão da caldeira. Ao mesmo tempo, a inserção dos consumidores é feita em diferentes alturas, o que permite escolher a temperatura ideal para cada circuito.

Instalação de sistemas regulatórios e de emergência

Os sistemas de alarme e controle têm vários propósitos:

• proteção do sistema contra despressurização em caso de aumento descontrolado da pressão;
• controle de temperatura de circuitos individuais;
• proteção contra superaquecimento da caldeira;
• prevenção de processos de condensação associados a uma grande diferença nas temperaturas de fornecimento e retorno.

Para solucionar os problemas de segurança do sistema, uma válvula de segurança, um trocador de calor de emergência ou um circuito de circulação natural são introduzidos no circuito de amarração. Quanto às questões de regulação da temperatura do agente térmico, são utilizadas válvulas termostáticas e controladas para esses fins.

Arnês de válvula de 3 vias

Uma caldeira a combustível sólido é uma unidade de aquecimento em lote, portanto, está exposta ao risco de corrosão devido à condensação que cai em suas paredes durante o aquecimento. Isso ocorre devido à entrada de refrigerante muito frio do retorno ao trocador de calor da unidade de aquecimento. O perigo desse fator pode ser eliminado com a ajuda de uma válvula de três vias. Este dispositivo é uma válvula ajustável com duas entradas e uma saída.De acordo com o sinal do sensor de temperatura, a válvula de três vias abre o canal para o fornecimento de refrigerante quente à entrada da caldeira, impedindo a ocorrência do ponto de orvalho. Assim que a unidade de aquecimento entra no modo de operação, o fluxo de fluido em um pequeno círculo para.

Um erro bastante comum é a instalação de uma bomba centrífuga em uma válvula de três vias. Naturalmente, com a válvula fechada, não se pode falar em circulação de fluidos no sistema. Ele instalará a bomba corretamente após o dispositivo de ajuste.

Uma válvula de três vias também pode ser usada para ajustar a temperatura do agente de calor que entra nos consumidores. Nesse caso, o dispositivo é configurado para trabalhar na outra direção, misturando líquido de arrefecimento frio do retorno ao suprimento.

Circuito tampão

A baixa controlabilidade das caldeiras a combustível sólido requer monitoramento constante da quantidade de lenha e tração, o que reduz significativamente a conveniência de sua operação. Carregar mais combustível e não se preocupar com a possível ebulição do líquido permitirá a instalação de um tanque tampão (acumulador de calor). Este dispositivo é um tanque selado que separa a unidade de aquecimento dos consumidores. Devido ao grande volume, o tanque de buffer pode acumular excesso de calor e, se necessário, fornecê-lo a radiadores. A unidade de mistura, que usa a mesma válvula de três vias, ajudará a regular a temperatura do líquido proveniente do acumulador de calor.

Elementos do chicote que garantem a segurança do sistema de aquecimento

Além da válvula de segurança, mencionada acima, a proteção da unidade de aquecimento contra superaquecimento é resolvida por um circuito de emergência, através do qual a água fria é fornecida ao trocador de calor a partir do suprimento de água. Dependendo do design da caldeira, o líquido de refrigeração pode ser fornecido diretamente ao trocador de calor ou a uma bobina especial instalada na câmara de trabalho da unidade. A propósito, a última opção é a única possível para sistemas com anticongelante inundado. O abastecimento de água é realizado por meio de uma válvula de três vias, controlada por um sensor instalado no interior do trocador de calor. A descarga de fluido "gasto" ocorre através de uma linha especial conectada ao esgoto.

Esquema com conexão indireta à caldeira

A tubulação com a conexão da caldeira para água quente pode ser usada para todos os tipos de sistemas de aquecimento. Para isso, um tanque especial com isolamento térmico (caldeira) é conectado ao sistema de abastecimento de água e água quente e uma bobina é instalada dentro do aquecedor de água, que é cortada na linha de suprimento de agentes térmicos. Ao passar por esse circuito, o transportador de calor quente transfere o calor para a água. Freqüentemente, as caldeiras de aquecimento indireto também são equipadas com elementos de aquecimento, graças aos quais é possível receber água quente na estação quente.

A válvula de três vias também pode ser usada no esquema de tubulação da caldeira de aquecimento indireto. Leia mais sobre isso em nosso material:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html.

Vídeo: Caldeira de combustível sólido

Instalação correta de uma caldeira a combustível sólido em um sistema de aquecimento fechado

Uma enorme vantagem das caldeiras a combustível sólido é que não são necessárias permissões para sua instalação. A instalação pode ser feita com a própria mão, especialmente porque isso não requer ferramentas ou conhecimentos especiais. O principal é abordar com responsabilidade o trabalho e seguir a sequência de todas as etapas.

Equipamento para caldeiras

A desvantagem das unidades de aquecimento usadas para queima de madeira e carvão é a necessidade de uma sala especial e bem ventilada.Obviamente, seria possível instalar a caldeira na cozinha ou no banheiro, no entanto, a emissão periódica de fumaça e fuligem, sujeira de produtos de combustível e combustão tornam esse empreendimento inadequado para a implementação. Além disso, a instalação de equipamentos de queima nas salas também é insegura - a liberação de gás pode levar à tragédia.

Ao instalar um gerador de calor em uma sala da caldeira, várias regras são observadas:

• a distância da porta do forno à parede deve ser de pelo menos 1 m;
• a uma distância não superior a 50 cm do chão e não inferior a 40 cm do teto, devem ser instalados dutos de ventilação;
• a sala não deve conter substâncias e objetos lubrificantes e inflamáveis;
• a área de base em frente ao cinzeiro é protegida por uma chapa metálica com dimensões de pelo menos 0,5x0,7 m.

Além disso, é fornecida uma abertura para uma chaminé no local de instalação da caldeira, que é aberta. Os fabricantes indicam a configuração e as dimensões da chaminé no passaporte técnico, para que você não precise inventar nada. Obviamente, se houver necessidade, você poderá desviar-se dos requisitos de documentação; no entanto, em qualquer caso, o canal para a remoção de produtos de combustão deve proporcionar excelente tração em qualquer clima.

Ao instalar uma chaminé, todas as juntas e lacunas são seladas com materiais de vedação e também fornecem janelas para limpar os canais de fuligem e uma armadilha para condensação.

Preparando para Instalar uma Unidade de Aquecimento

Antes da instalação da caldeira, é escolhido um esquema de tubulação, calculado o comprimento e o diâmetro das tubulações, o número de radiadores, o tipo e o número de equipamentos adicionais e as válvulas de fechamento e controle.

Apesar de toda a variedade de soluções de design, os especialistas recomendam a escolha de um sistema de aquecimento combinado que possa fornecer forçado e circulação natural de líquido refrigerante. Portanto, ao calcular, é necessário considerar como uma seção paralela da tubulação de alimentação (bypass) com uma bomba centrífuga será instalada e as inclinações necessárias para a operação do sistema gravitacional. Não recuse e proteja a capacidade. Obviamente, instalá-lo acarretará custos adicionais. No entanto, um inversor desse tipo poderá alinhar a curva de temperatura e um indicador de combustível durará mais tempo.

O acumulador de calor com um circuito adicional, usado para o fornecimento de água quente, proporcionará um conforto especial. Dado o fato de que, devido à instalação de uma unidade de combustível sólido em uma sala separada, o comprimento do circuito de AQS aumenta significativamente, uma bomba de circulação adicional é montada nele. Isso eliminará a necessidade de drenar a água fria enquanto espera que ela aqueça.

Antes de montar a caldeira, é necessário fornecer um local para tanque de expansão e não se esqueça dos dispositivos projetados para reduzir a pressão do sistema em situações críticas. Um esquema simples de amarração que pode ser usado como rascunho é mostrado em nossa figura. Combina todo o equipamento discutido acima e garante sua operação correta e sem problemas.

Você aprenderá ainda mais informações sobre o arranjo da sala das caldeiras e a instalação de equipamentos em nosso artigo:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/kotelnaya/kotelnaya-v-chastnom-dome.html.

Instalação e conexão de gerador de calor para combustíveis sólidos

Após todos os cálculos e preparação necessários de equipamentos e materiais, eles iniciam a instalação.

1. Instale, nivele e fixe a unidade de aquecimento, após a qual uma chaminé é conectada a ela.
2. Monte radiadores, instale um acumulador de calor e um tanque de expansão.
3. Monte o tubo de alimentação e o desvio, no qual a bomba centrífuga está instalada. Nas duas seções (direta e manual), são instaladas válvulas de esfera para que o líquido de refrigeração possa ser transportado por meios forçados ou naturais.
   

   Lembramos que uma bomba centrífuga só pode ser instalada com a orientação correta do eixo, que deve estar no plano horizontal. O fabricante indica os diagramas de todas as opções de montagem possíveis nas instruções do produto.

4. A linha de pressão está conectada a um acumulador de calor. Devo dizer que os tubos de entrada e saída do tanque tampão devem ser instalados em sua parte superior. Devido a isso, a quantidade de água quente no tanque não afetará a disponibilidade do circuito de aquecimento. Observe o fato de que o resfriamento da caldeira durante o período de reinicialização reduzirá a temperatura no sistema. Isso se deve ao fato de que, nesse momento, o gerador de calor funcionará como um trocador de calor de ar, transferindo calor do sistema de aquecimento para a chaminé. Para eliminar esse defeito, bombas de circulação separadas são instaladas na caldeira e no circuito de aquecimento. Ao colocar um termopar na zona de combustão, é possível interromper o movimento do líquido de refrigeração através do circuito da caldeira quando o fogo é extinto.
   

   A instalação de bombas individuais na caldeira e no circuito de troca de calor pode resolver o problema de vazamento de calor na caldeira quando ela esfria

5. Uma válvula de segurança e uma ventilação de ar estão instaladas na linha de suprimento.
6. O circuito de emergência da caldeira é conectado ou desligado e montadas válvulas de controle que, quando a água ferver, abrirão sua linha de descarga no esgoto e o canal de suprimento de líquido frio do suprimento de água.
7. Monte o tubo de retorno do acumulador de calor na unidade de aquecimento. Uma bomba de circulação, uma válvula de três vias e um decantador de filtro são instalados em frente ao tubo de entrada da caldeira.
8. Separadamente, um tanque de expansão é montado no tubo de retorno.
   

   Nota! Em tubulações conectadas a dispositivos de proteção, as válvulas de corte não estão instaladas. Nessas áreas, deve haver o mínimo de conexões possível.

9. A saída superior do tanque de armazenamento de calor é conectada a uma válvula de três vias e à bomba de circulação do circuito de aquecimento, após o qual os radiadores são conectados e o tubo de retorno é montado.
10. Depois de conectar os circuitos principais, eles começam a equipar o sistema de abastecimento de água quente. Se a bobina do trocador de calor estiver embutida no tanque de tampão, basta conectar a entrada de água fria e a saída à linha “quente” aos tubos correspondentes. Ao instalar um aquecedor de água de aquecimento indireto separado, use um circuito com uma bomba de circulação adicional ou uma válvula de três vias. Nos dois casos, uma válvula de retenção é instalada na entrada do suprimento de água fria. Ele bloqueará o caminho do líquido aquecido para o suprimento de água "frio".
11. Algumas caldeiras a combustível sólido estão equipadas com um regulador de tração, cujo trabalho é reduzir a área de fluxo do soprador. Devido a isso, o fluxo de ar para a zona de combustão diminui e sua intensidade e, consequentemente, a temperatura do líquido de arrefecimento diminuem. Se a unidade de aquecimento tiver esse design, monte e ajuste o atuador do mecanismo do amortecedor de ar.
    

    A instalação de um regulador de pressão automático permitirá que você controle o processo de queima de combustível

Todas as juntas rosqueadas devem ser cuidadosamente seladas com linho sanitário e pasta especial não secante.

Após a conclusão da instalação, o líquido de arrefecimento é derramado no sistema, as bombas centrífugas são ativadas com potência máxima e inspecionam cuidadosamente os locais de todas as conexões quanto a vazamentos. Depois de se certificar de que não há vazamentos, acendem a caldeira e verificam o funcionamento de todos os circuitos em condições máximas.

Características da integração de uma unidade de combustível sólido em um sistema de aquecimento aberto

A principal característica dos sistemas de aquecimento aberto é o contato do refrigerante com o ar atmosférico, o que ocorre com a participação do tanque de expansão. Essa capacidade é projetada para compensar a expansão térmica do líquido de refrigeração que ocorre quando é aquecido. O expansor é injetado no ponto mais alto do sistema e, a fim de impedir que o líquido quente transborde pela sala quando o tanque está cheio, um tubo de drenagem é conectado à sua parte superior, cuja segunda extremidade é descarregada no esgoto.

O grande volume do tanque força a instalação no sótão; portanto, será necessário um aquecimento adicional do expansor e dos tubos adequados, caso contrário, eles poderão congelar no inverno. Além disso, deve-se lembrar que esse elemento faz parte do sistema de aquecimento, portanto sua perda de calor acarretará uma diminuição da temperatura nos radiadores.

Como o sistema aberto não é hermético, não é necessário instalar uma válvula de segurança e conectar os circuitos de emergência. Quando o líquido de refrigeração ferver, a pressão será liberada através do tanque de expansão.

Atenção especial deve ser dada aos oleodutos. Como a água neles flui por gravidade, o diâmetro dos tubos e a resistência hidráulica no sistema influenciam a circulação. O último fator depende de turnos, contrações, quedas de nível etc., portanto, seu número deve ser mínimo. Para inicialmente fornecer ao fluxo de água a energia potencial necessária, um riser vertical é montado na saída da caldeira. Quanto mais alta a água subir, mais alta será a velocidade do líquido de arrefecimento e mais rápido os radiadores se aquecerão. Para a mesma finalidade, o duto de retorno deve estar no ponto mais baixo do sistema de aquecimento.

Concluindo, gostaria de observar que em sistemas abertos é preferível usar não anticongelante, mas água. Isso ocorre devido à maior viscosidade, capacidade de calor reduzida e rápido envelhecimento da substância em contato com o ar. Quanto à água, é melhor amolecer e, se possível, nunca escorrer. Isso aumentará a vida útil de tubulações, radiadores, gerador de calor e outros equipamentos de aquecimento em várias vezes.

Preste atenção ao artigo sobre a escolha de refrigerantes para sistemas de aquecimento:https://aquatech.tomathouse.com/pt/otoplenie/radiatory/teplonositel-dlya-sistem-otopleniya.html.

Vídeo: conexão da caldeira de combustível sólido DIY

Como você pode ver, a escolha do esquema de integração da caldeira depende de muitos fatores, incluindo os recursos do sistema de aquecimento e a necessidade de instalar equipamentos adicionais. Se você descobriu com sucesso todas as nuances, pode começar a trabalhar com segurança. Por fim, gostaria de observar que o aquecimento é um dos sistemas de engenharia mais complexos e críticos. Se você não tiver autoconfiança, não experimente. Lembre-se de que erros de instalação, mais cedo ou mais tarde, resultarão em problemas sérios; portanto, não hesite em pedir conselhos a especialistas.