Cazane pe combustibil solid - Consideratii generale

Cazanele pe combustibil solid sunt cazane care produc energie termica din arderea combustibilului solid (lemn, carbune). Acestea sunt o varianta viabila pentru zonele unde nu exista retea de gaze naturale.

Comparatie consumuri pentru diferiti combustibili

• Gaz metan - 8.88 kWh/mc
• Gaz metan - 10.42 kWh/mc
• GPL - 25.80 kWh/mc
• Combustibil lichid - 11.86 (10.08) kWh/kg (kWh/l)
• Lemn - 4.3 kWh/kg
• Peleti - 5.3 kWh/kg

=> ca 1 mc fag este echivalent cu 208 l combustibil lichid sau 201 mc gaz H,
si 1 mc molid este echivalent cu 149 l combustibil lichid sau 144 mc gaz H

insa, randamentul centralelor pe combustibil gazos este de ~ 92%, iar centralele termice pe combustibil solid (cu gazeificare) este intre 85-89%

Puterea calorifica specifica

La umiditate 15%

• Fag, stejar ~4.1 kWh/kg ~2100 kW/mc
• Artar, mesteacan ~4.2 kWh/kg ~1900 kW/mc
• Plop ~4.1 kWh/kg ~1200 kW/mc
• Pin ~4.4 kWh/kg ~1700 kW/mc
• Molid, brad ~4.5 kWh/kg ~1500 kW/mc

 

Puterea calorica si umiditatea

Exemplu:

• Lemn cu umiditate 12 - 20% , are putere calorica specifica de aprox. 4 kWh / 1kg .
• Lemn cu umiditate 50%, are putere calorica specifica de aprox. 2 kWh / 1 kg .

Uscarea naturala a lemnului

In cazul in care se foloseste lemnul ca si combustibil acesta trebuie sa fie cat mai uscat posibil. Randament maxim si durata de viata marita pentru corpul cazanului se pot obtine prin utilizare de lemn uscat aproximativ doi ani. Puterea calorica a lemnului este invers proportionala cu umiditatea.

Graficul uscarii

Etapele arderii

Graficul arderii

Schema recomandata a instalatiei de incalzire centrala cu circulatie naturala a agentului termic

Cazane cu functionare pe principiul gazeificarii lemnului

Functionare cu gazeificarea lemnului (flacara intoarsa) reprezinta continuarea arderii gazului de lemn- gazogenului - intr-o camera de ardere secundara cu captuseala ceramica la temperaturi ridicate.
Aerul necesar arderii este asigurat de catre un ventilator.

Avantajele cazanelor pe combustibil solid cu gazeificare

• Camera de ardere spatioasa permite incarcarea cu lemne de dimensiuni mari.
• Ventilatorul asigura aerul necesar arderii in orice conditii.
• Exhaustorul faciliteaza arderea, reduce afumarea cazanului la minim si asigura o ardere eficienta.
• Construit inteligent pentru o ardere eficienta.
• Usor de curatat.
• Functionarea automata a ventilatorului.
• Echipat cu serpentina de racire, element de protectie impotriva supraincalzirii.

  Arderea inversa si captusirea ceramica asigura o ardere foarte buna, cu nivel de noxe redus la minim.

  Conditii generale pentru o functionare eficienta cu randament ridicat

• Cazanele pot fi instalate doar de catre unitati profesioniste, specializate si instruite de catre producator.
• Cazanul trebuie instalat intr-o incapere speciala, destinata scopului, uscata si bine ventilata.
• Pentru a preveni formarea condensului acid in cazan si a mari in acest fel durata de viata a cazanului, dar si pentru a obtine o functionare eficienta in regim de gazeificare trebuie respectata conditia de baza, de a mentine temperatura in returul cazanului peste 65°C. In acest scop este obligatorie montarea ansamblului de ridicare a temperaturii pe retur sau termoventil TV 60°C si pompa de recirculare.
  Pompa de circulatie a agentului termic trebuie actionata prin intermediul unui termostat independent si trebuie sa functioneze doar atunci cand temperatura agentului termic in cazan este in jur de 70 - 80°C. Indiferent de modul de functionare al cazanului, temperatura apei existente in cazan trebuie sa fie de 80 - 90°C.
  In perioadele tranzitorii cand necesarul termic este in mod constant sub 40 % din puterea nominala si cand cazanul se foloseste doar pentru preparare ACM trebuie oprit si repornit zilnic. Nu se va utiliza perioade prelungite la capacitate minima.

Tirajul cosului la valoarea specificata (21 - 35 Pa in functie de tipul cazanului).

Tirajul insuficient reduce durata de viata, cazanul este predispus la depuneri de funingine si gudroane, la afumare in momentul incarcarii cu combustibil. Solutie: inaltarea cosului sau utilizarea unui exhaustor special.
Tiraj prea mare: creste consumul de combutibil (cresc pierderile prin cos, scade randamentul).
Suprafata schimbatorului de caldura trebuie curatata cu regularitate. Funinginea si gudroanele inrautatesc schimbul de caldura.

Este obligatorie protejarea cazanului impotriva supraincalzirilor acidentale.

Solutii propuse pentru protectie
1. Serpentina de racire
2. Utilizarea supapei termice (temperatura de descarcare 95°C)
3. Montare de vas de expansiune supradimensionat
4. Montarea a doua radiatoare cu posibilitate de circulatie naturala in scopul racirii agentului termic in cazul opririi accidentale a pompei de circulatie.
5.Conectarea pompei la o sursa neintreruptibila de energie electrica (UPS 500 - calculatoare)

Schema instalatie cu rezervor de acumulare (puffer)

De ce trebuie sa utilizam Puffere ?

Rezervorul de acumulare inmagazineaza o cantitate apreciabila de energie, produsa de un cazan sau provenita din alta sursa alternativa si care va fi cedata treptat in functie de necesar.

Avantaje:

• Cazanul va functiona tot timpul la capacitate nominala
• randament maxim, noxe reduse;
• grad de utilizare maxim;
• durata de viata a cazanului ridicata;
• autonomie de functionare marita,
• functionare economica
• Consum mai redus de combustibil (20 - 30%);
• Minimizarea depunerilor de funingine, gudroane, formarea
  de condens acid;
• Exista posibilitatea combinarii a mai multor modalitati de
  a producere energie termica;
• Utilizarea simultana in mai multe tipuri de instalatii de
  incalzire;
• Incalzire confortabila si ardere cu randament ridicat;
• Functionare economica.

Sistem de ridicare a temperaturii

Sistemul de ridicare a temperaturii pe returul cazanului este un ansamblu complex care substitue conectarea clasica a mai multor elemente independente. In corpul de fonta sunt montate ventilul termoregulator, pompa de circulatie, supapa de sens, robinetii de izolare, termometre.
Cand apa in cazan ajunge la temperatura de 72 °C sau 78 °C in functie de tipul patronului, acesta va incepe sa deschida circulatia din sensul rezervoarelor de acumulare sau instalatie.

Curatarea cazanului

Curatarea cazanului trebuie efectuata in mod regulat, de cate ori este nevoie. Se recomanda curatarea la intervale de 3-5 zile. Produsele de ardere acumulate (cenusa) impreuna cu condensul si gudroanele inrautatesc schimbul de caldura, scad randamentul cazanului.
Deasemenea o cantitate mare de cenusa va micsora spatiul de ardere, va putea infunda drumurile de gaze sau aer si pot produce distrugerea pieselor ceramice sau a cazanului.
Mod de curatire:

• se decupleaza ventilatorul. Daca ventilatorul este de tip exhaustor, acesta poate sa ramana in functiune;
• se deschide usa de umplere si se va matura cenusa din orificiul de trecere in camera inferioara de unde se va evacua ulterior. Placile ceramice nu se vor scoate din cazan.

Intervalul de curatire depinde de calitatea lemnului utilizat, intensitatea arderii, tirajul cosului si alte conditii. Se recomanda curatarea o data pe saptamana

Nota: Curatarea regulata si corecta este deosebit de importanta pentru obtinerea puterii nominale in mod constant, respectiv o durata de viata marita.

Deteriorarile datorate curatirii insuficiente nu constituie obiectul garantiei.