Caldaie per il riscaldamento a combustibile liquido: design, tipologie, revisione dei modelli più diffusi
Le caldaie per il riscaldamento a combustibile liquido produttive ed economiche consentono di ottenere la completa autonomia dal gasdotto centralizzato.Quando si pensa all'installazione di un'unità, è necessario comprenderne la struttura, il principio di funzionamento e le caratteristiche operative.
La scelta della caldaia dovrebbe basarsi su una valutazione comparativa delle caratteristiche e della funzionalità dei diversi modelli. Un fattore importante è la reputazione del produttore.
In questo materiale parleremo dei tipi di modelli a combustibile liquido delle caldaie per il riscaldamento, dei loro vantaggi e svantaggi e prenderemo in considerazione anche diversi dispositivi popolari di marchi noti.
Il contenuto dell'articolo:
Vantaggi e svantaggi delle caldaie a combustibile liquido
Le caldaie a combustibile liquido, nonostante la loro capacità di riscaldare efficacemente un edificio e l'eccellenza tecnica, non sono così comuni come i generatori di calore a gas o a combustibile solido.
Le apparecchiature alimentate a gasolio o combustibile di scarto sono molto popolari nei paesi dell'Europa occidentale.
I vantaggi significativi di una caldaia per il riscaldamento a gasolio includono:
- Elevata efficienza lavorativa. L'efficienza della maggior parte dei modelli raggiunge il 95%. Il carburante viene consumato praticamente senza perdite.
- Grande potere. Le prestazioni delle unità consentono di riscaldare sia locali residenziali compatti che ampi laboratori di produzione.
- Alto livello di automazione del lavoro. La caldaia funziona a lungo senza intervento umano.
- Autonomia dalle fonti energetiche. Fatta eccezione per l'elettricità. Se necessario, puoi cavartela con un generatore.
- Possibilità di passaggio al combustibile gassoso.
Ci sono ulteriori vantaggi di tali apparecchiature. L'installazione della caldaia non richiede approvazione o autorizzazione. Inoltre, l'assenza di un gasdotto facilita notevolmente i lavori di installazione.
Difficoltà nell'installazione e nel funzionamento di una caldaia a gasolio:
- Costi elevati per l'acquisto di carburante. Con un uso intensivo delle attrezzature, il consumo annuo di carburante può raggiungere diverse tonnellate.
- È in costruzione un edificio separato per lo stoccaggio del carburante. Come opzione, nel terreno viene installato un magazzino con contenitori in plastica opaca o acciaio. Una condizione importante è la protezione dalla luce solare.
- L'unità deve essere collocata in una stanza separata con una buona ventilazione e una potente cappa di scarico.
- Se il locale caldaia diesel si trova vicino alla casa, sarà necessario un ulteriore isolamento acustico: il bruciatore emette rumore durante il funzionamento.
Quando si attrezzano impianti di stoccaggio sotterraneo di carburante, è necessario tenere conto delle caratteristiche idrogeologiche dell'area.
Progettazione e principio di funzionamento della caldaia
Le unità a combustibile liquido funzionano secondo lo stesso principio delle unità a gas. La differenza principale è l'uso di un bruciatore a ventola (ugello). Il tipo di dispositivo determina in gran parte l'efficienza e l'economia della caldaia.
Principali unità operative del generatore di calore
Elementi strutturali di una caldaia a combustibile liquido:
- bruciatore;
- la camera di combustione;
- scambiatore di calore;
- camino;
- Blocco di controllo;
- telaio.
L'impianto di riscaldamento a combustibile liquido è dotato di una linea con una pompa che fornisce carburante e un serbatoio per lo stoccaggio del carburante.
Bruciatore del gruppo termico
Il modulo principale dell'impianto, responsabile della preparazione della miscela aria-carburante e della sua trasmissione nella quantità necessaria per mantenere il funzionamento del generatore di calore.
Dotazione standard del bruciatore per una caldaia a gasolio:
- Trasformatore di accensione. Genera una scintilla che accende il carburante.
- Blocco di controllo. Determina le fasi di avviamento, effettua il controllo e arresta il bruciatore. È previsto il collegamento di una fotocellula, di un trasformatore di accensione e di un sensore di arresto di emergenza.
- Valvola solenoide. Corregge l'apporto di carburante alla camera di combustione.
- Regolatore d'aria con filtro. Il dispositivo normalizza l'alimentazione dell'aria, impedendo l'ingresso di particelle solide.
- Preriscaldatore. Modifica lo stato del carburante, riducendone la viscosità.Quanto più liquido il carburante entra nel foro dell'ugello, tanto più economico viene consumato.
- Tubo di troppo pieno del carburante. È collegato al serbatoio dove viene riscaldato il carburante.
- Tubo di fiamma. Attraverso la linea principale, l'energia termica viene fornita al luogo in cui viene riscaldato il liquido di raffreddamento, che poi circola nell'impianto di riscaldamento.
Il bruciatore può essere inizialmente integrato nella caldaia senza possibilità di aumentare la potenza dell'apparecchio. I moduli collegabili consentono di modificare l'apparecchiatura.
Camera di combustione della caldaia
Essenzialmente, è un contenitore resistente al calore con un'entrata e un'uscita. Di norma, ha una sezione trasversale rotonda o rettangolare.
Dispositivo scambiatore di calore
Attraverso le pareti dello scambiatore di calore, l'energia termica viene trasferita al liquido di raffreddamento. Nei modelli moderni, il rivestimento di questo elemento è realizzato secondo il principio di un dispositivo radiatore: ciò consente il massimo utilizzo dell'energia termica ottenuta durante il processo di combustione.
Camino per unità a combustibile liquido
L'aspirazione dell'aria viene effettuata dalla strada o dal locale caldaia, per la corretta sistemazione di cui leggere questo materiale.
Se alimentato dall'esterno, l'aria viene immessa attraverso camino coassiale o tramite un canale separato. Per aumentare l'efficienza, i canali da fumo sono dotati di piastre in acciaio: i gas di scarico formano flussi turbolenti, riducendone la velocità. La trazione viene mantenuta.
Unità di controllo del dispositivo
L'automazione è progettata per mantenere la temperatura impostata.Le funzioni ausiliarie riducono i costi di funzionamento della caldaia. Da un punto di vista tecnico, le più avanzate sono le unità dipendenti dalle condizioni meteorologiche che modificano la temperatura di riscaldamento del liquido di raffreddamento in base alle letture dei sensori esterni.
Corpo caldaia riscaldamento
Tutti gli elementi del sistema sono racchiusi in un alloggiamento termoisolante durevole. Questo “guscio” riduce la perdita di calore e aumenta l'efficienza della caldaia.
L'esterno della carrozzeria è ricoperto da uno strato di pellicola termoisolante che, una volta riscaldata, rimane fredda e protegge l'operatore dalle ustioni.
Come viene riscaldata la stanza?
L'intero processo di generazione di calore in una caldaia a gasolio e di trasferimento di energia termica ai radiatori di riscaldamento può essere suddiviso in più fasi.
Fase 1. Il gasolio o altro combustibile viene versato nell'impianto di stoccaggio. La pompa del carburante fornisce liquido al dispositivo bruciatore: la pressione viene creata nella tubazione. Allo stesso tempo, la pompa del carburante utilizza sensori per determinare la qualità del carburante e la percentuale del suo addensamento.
Fase 2. Il carburante diesel entra nella camera di preparazione. Qui il carburante viene miscelato con aria, riscaldato e liquefatto.
Fase 3. La miscela aria-carburante viene fornita all'iniettore. Sotto l'azione di un ventilatore, la miscela viene nebulizzata e la nebbia di carburante si accende nella camera di combustione.
Fase 4. Le pareti della camera si riscaldano. A causa di ciò, lo scambiatore di calore si riscalda e refrigerante. Quest'ultimo entra e circola nell'impianto di riscaldamento.
Fase 5. Quando una sostanza infiammabile brucia si formano dei gas che vengono scaricati attraverso il camino. Il fumo, uscendo velocemente, attraversa una serie di piastre di scambio termico e cede anche il suo calore.
Tipi di modelli a combustibile liquido
Tutte le caldaie a combustibile liquido possono essere classificate in base ai seguenti criteri: campo di applicazione, funzionalità, tipo di regolazione, materiale di fabbricazione, tipo di combustibile utilizzato e metodo di installazione.
Per area di applicazione
L'indicatore principale che determina se l'installazione della caldaia appartiene a uno dei tipi è la potenza. I modelli domestici sono disponibili con potenze da 6 a 230 kW. Questo è sufficiente per riscaldare piccole case con una superficie di 50 metri quadrati. me grandi rustici di 2200 mq. M.
L'indicatore di prestazione determina il consumo di carburante in una caldaia per il riscaldamento a combustibile liquido: per generare 10 kW di calore è necessario circa 1 kg di gasolio all'ora. Le unità domestiche sono progettate per una pressione operativa massima consentita di 4-6 bar.
La potenza delle caldaie industriali a combustibile liquido varia da 500 a 12.000 kW. I modelli pesanti funzionano per riscaldare edifici con una superficie superiore a 15mila metri quadrati. m. Il controllo delle unità di riscaldamento industriale è completamente automatizzato.
Le apparecchiature per caldaie industriali sono suddivise in caldaie ad acqua calda e caldaie a vapore. I primi riscaldano l'acqua sotto pressione, i secondi generano vapore surriscaldato o saturo.
Per funzionalità
Le caldaie a circuito singolo sono destinate esclusivamente al riscaldamento dei locali.Sono collegati ai radiatori e il liquido di raffreddamento circola attraverso un sistema di riscaldamento chiuso. Tale unità non riscalda l'acqua per il consumo domestico: è necessario occuparsene separatamente installando una caldaia.
I modelli a doppio circuito sono più funzionali. Le caldaie provvedono al riscaldamento della casa e alla fornitura di acqua calda a diversi punti di presa dell'acqua (doccia, lavabo, ecc.). Il design dell'apparecchiatura prevede uno scambiatore di calore aggiuntivo per fornire la fornitura di acqua calda.
Per metodo di regolazione
La modalità di funzionamento della caldaia è determinata dal tipo di bruciatore installato.
In base al tipo di regolazione, tutti i dispositivi sono suddivisi in diversi gruppi:
- singola fase;
- a due e tre stadi;
- modulato.
I moduli a uno stadio funzionano secondo il principio dell'accensione e dello spegnimento alternati. Dopo aver riscaldato il liquido di raffreddamento a una certa temperatura, la fiamma si spegne e, dopo il raffreddamento, il bruciatore si riaccende. Tali bruciatori sono inefficaci e comportano un consumo eccessivo di carburante.
I dispositivi a due e tre stadi funzionano nelle seguenti modalità:
- Due stadi i moduli funzionano al 30 e al 100% di potenza. Dopo aver riscaldato l'acqua al massimo, il bruciatore passa alla modalità di potenza ridotta. Ciò consente di ridurre il consumo di carburante del 5-10%.
- Tre stadi funzionare al 30-60-100% di potenza. Si ottengono l'efficienza e l'elevata efficienza termica del dispositivo.
Modulato: il processo di combustione del carburante è regolato automaticamente.L'intensità della fiamma è influenzata da: la temperatura interna ed esterna all'edificio, la qualità del combustibile e la modalità impostata. La gamma di variazioni di potenza è pari al 10-100% delle prestazioni.
L'automazione del microprocessore determina la composizione della miscela aria-carburante, la velocità ottimale di alimentazione del carburante agli iniettori e la pressione.
Per tipo di materiale
I produttori dotano le unità di riscaldamento di scambiatori di calore in ghisa o acciaio. Il materiale di fabbricazione influisce sull'efficienza e sulla durata della caldaia.
I modelli in ghisa hanno una lunga durata: oltre 30 anni. Tuttavia, sono piuttosto “capricciosi” e possono rompersi se c’è una differenza di temperatura critica tra il “ritorno” e la “mandata”. La differenza di temperatura tra l'acqua in ingresso e quella in uscita non deve superare i 20 °C.
Se la caldaia verrà utilizzata periodicamente, ad esempio durante le visite in campagna, è meglio scegliere un modello con scambiatore di calore in acciaio. L'acciaio resistente al calore è meno durevole, ma resiste ai cambiamenti di temperatura.
Per tipo di carburante
Il diesel (diesel) o l'olio esausto viene spesso utilizzato come materiale combustibile nelle caldaie a combustibile liquido. Esternamente, gli impianti diesel non differiscono dai loro omologhi che lavorano in “working off”. La differenza principale sta nella componente tecnica.
Per funzionare la caldaia utilizza gasolio pulito e certificato. Quando si brucia carburante, la formazione di cenere è minima. Ciò consente al progetto di utilizzare un focolare e tubi da fumo di diametro inferiore.
La combustione dell'olio usato provoca una grande emissione di ceneri. Nelle caldaie “a scarico” non è presente alcun turbolatore all'interno dei tubi da fumo e tutti i sedimenti vengono depositati in un'apposita camera di raccolta fumi. Ti consigliamo di leggere il nostro altro articolo, che discute in dettaglio valore calorico vari tipi di carburante.
Per metodo di installazione
A seconda del metodo di installazione, esistono unità a parete e a pavimento. Le caldaie montate sono compatte, facili da installare, ma a bassa produttività. La loro potenza è sufficiente per riscaldare una stanza la cui superficie non superi i 300 mq.
Le caldaie a basamento a combustibile liquido sono più ingombranti ed efficienti. Questi includono tutte le unità industriali e i modelli domestici ad alta potenza.
Rassegna di modelli di aziende leader
Una degna nicchia nel mercato delle apparecchiature di riscaldamento è occupata dalle caldaie a combustibile liquido di produttori stranieri: ACV, EnergyLogyc, Buderos Logano, Saturn, Ferolli e Viessmann. Tra le società nazionali, Lotos e TEP-Holding si sono dimostrate efficaci.
Caldaie universali ACV Delta Pro
L'azienda belga ACV vende modelli della linea Delta Pro S: caldaie a doppio circuito con caldaia incorporata. La potenza delle unità di riscaldamento varia da 25 a 56 kW.
Caratteristiche tecniche e operative:
- materiale dello scambiatore di calore – acciaio;
- isolamento della carrozzeria in schiuma poliuretanica;
- funzionamento a gasolio o gas;
- pannello di controllo con termometro, termostato di controllo.
La caldaia a combustibile liquido si “adatta” alla stagione: è prevista la commutazione “inverno/estate”.
Unità EnergyLogyc – automazione intelligente
Le caldaie a olio esausto della società americana EnergyLogyc differiscono dai loro analoghi nei processi automatizzati di installazione del bruciatore e di combustione del combustibile.
Il carburante utilizzato è olio esausto, gasolio, olio vegetale o cherosene.
Le unità a combustibile liquido EnergyLogyc sono disponibili in tre modifiche:
- EL-208B – potenza 58,3 kW, consumo di carburante – 5,3 l/h,
- EL-375B – potenza 109 kW, consumo di carburante – 10,2 l/h;
- EL-500B – potenza termica – 146 kW, consumo di carburante – 13,6 l/h.
La temperatura massima del liquido di raffreddamento nei modelli presentati è di 110°C, la pressione di esercizio è di 2 bar.
Buderos Logano – Qualità tedesca
L'azienda Buderos (Germania) produce caldaie diesel, ugelli, bruciatori e altre apparecchiature necessarie per il funzionamento dell'impianto di riscaldamento. La gamma di caratteristiche di potenza delle unità è 25-1200 kW.
I sistemi di caldaie Buderos Logano sono prodotti in due serie:
- Buderos Logano categoria “G” - destinati ad uso privato, la loro potenza è di 25-95 kW;
- Buderos Logano categoria “S” - attrezzature per uso industriale.
Le unità si distinguono per un design aerodinamico, un comodo sistema di controllo e un silenziatore incorporato.
Caldaie dell'azienda coreana Kiturami
Le caldaie a basamento a doppio circuito della serie Kiturami Turbo sono progettate per uso domestico. La potenza delle unità è 9-35 kW.
Caratteristiche distintive del modello:
- fornitura di riscaldamento e fornitura di acqua calda per locali fino a 300 mq;
- lo scambiatore di calore della caldaia è in acciaio altolegato;
- lo scambiatore di calore sanitario aggiuntivo è costituito al 99% da rame, il che aumenta l'efficienza del riscaldamento;
- Come refrigeranti sono adatti antigelo e acqua.
Una caratteristica distintiva dei modelli Turbo è la presenza di un bruciatore turbociclone. Funziona secondo il principio del motore di un'auto turbocompressa.
In una speciale tavola metallica, la combustione secondaria avviene a causa dell'alta temperatura. Ciò consente un consumo di carburante parsimonioso e riduce l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera.
Conclusioni e video utile sull'argomento
Guardare i video ti aiuterà a comprendere il design e il principio di funzionamento delle unità di riscaldamento a combustibile liquido.
Confronto tra una caldaia diesel e un'unità funzionante a “scarico”:
Le regole per la scelta delle apparecchiature di riscaldamento a combustibile liquido saranno discusse nel seguente video:
Le caldaie a combustibile liquido hanno un elevato livello di automazione. Il riscaldamento basato su dispositivi diesel consente di raggiungere l'autonomia e l'assenza di rigidi quadri di documentazione li rende un'offerta interessante. Tuttavia, una serie di carenze significative nella manutenzione delle installazioni delle caldaie stanno frenando la domanda di unità diesel.
Se sei preoccupato per la scelta di una caldaia a gasolio, lascia le tue domande nel blocco sottostante. Lì puoi scrivere consigli pratici sull'argomento dell'articolo o condividere la tua esperienza nell'utilizzo di tali apparecchiature di riscaldamento.
