Una caldera de calefacción es un dispositivo basado en un recipiente cerrado en el que el fluido calorífico se calienta a una temperatura preestablecida. Sirve para proporcionar a los consumidores calor y (o) agua caliente.
Hay dos tipos de calderas:
Izquierda - caldera de gas de circuito único
A la derecha hay una caldera de gas de doble circuito
Las calderas de un solo circuito funcionan en el sistema de calefacción o en el sistema de suministro de agua caliente.
Calderas de doble circuito - realizan ambas funciones al mismo tiempo.
Al calcular la potencia de las calderas de calefacción, se utiliza la siguiente relación: 1 kW de potencia de la caldera calienta unos 10 m2 de una sala bien aislada (altura del techo hasta 3m). Para calderas de doble circuito, considere la reserva de marcha aumentada en un 20-30%.
Las calderas, dependiendo del tipo de combustible, son de varios tipos:
Las calderas de gas se caracterizan por una alta eficiencia de combustión de combustible, consumo controlado de gas y operación automática.
Hay varias clasificaciones convencionales de calderas de gas:
Por ubicación:
Por funcionalidad:
Por tipo de tracción:
Por tipo de ignición:
El subtipo de calderas de gas - calderas de condensación. El nombre de este equipo se debe a la capacidad de seleccionar de los productos de combustión calor "latente" obtenido por condensación del vapor de agua contenido en ellos. Este calor, que suele salir junto con los gases de combustión, permite a la caldera alcanzar una eficiencia condicional media de 107-109% durante el período de calentamiento.
Las calderas eléctricas requieren una gran potencia (15-30 kW), respectivamente. Para conectar una caldera eléctrica, se necesita un cable de sección transversal grande. Trabajan en silencio, no requieren una chimenea, y son fáciles de operar.
Sin embargo, tienen varias desventajas: el alto precio de la energía eléctrica y las posibles interrupciones en su suministro, que pueden compensarse mediante la instalación de aparatos eléctricos adicionales (sistema de alimentación ininterrumpida, generador).
El elemento principal de las calderas eléctricas son los elementos calefactores (calentador eléctrico tubular o elemento calefactor). La vida útil del elemento calefactor depende directamente de la composición química del fluido calorífico, un alto contenido de sal en el agua puede conducir a una corrosión acelerada del metal del elemento calefactor.
El principio de calentamiento por inducción se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética - la creación de una corriente inducida por un campo magnético alternante. La instalación de calentamiento por inducción tiene un diseño como un transformador, que consta de dos circuitos. El circuito primario es un sistema magnético; el circuito secundario es un intercambiador de calor o elemento combustible (elemento combustible).
Bajo la influencia de un campo magnético alternado creado por un sistema magnético, las corrientes son inducidas en el metal del intercambiador de calor, causando que se caliente. El calor de las superficies calentadas del intercambiador de calor se transfiere al medio calentado.
Las calderas de inducción tienen un alto costo debido al convertidor de alta frecuencia y grandes dimensiones y peso. Pero la ausencia de elementos calefactores excluye la posibilidad de fallo de la propia caldera, y la falta de conexiones desmontables en la estructura excluye la posibilidad de una fuga.
El proceso de calentamiento del fluido portador de calor en un calentador de agua eléctrico tipo electrodo se produce debido al calentamiento óhmico. Esto significa que el proceso de calentamiento del fluido portador de calor va directamente, sin un "intermediario" (por ejemplo, elementos calefactores).
Las calderas de electrodo son más compactas que los elementos calefactores. Una corriente eléctrica en las calderas de electrodos se pasa directamente a través del fluido portador de calor, lo que aumenta significativamente el riesgo de choque eléctrico. Debido a las enormes corrientes de fuga, es imposible utilizar un dispositivo de corriente residual junto con una caldera de este tipo.
Las calderas menos eficientes son alimentadas por leña y carbón. Se instalan principalmente en lugares donde no hay redes de gas. Se necesitan grandes reservas de combustibles sólidos.
Hay varios tipos de calderas de combustible sólido:
Trabajan sobre madera, preferiblemente lo más seca posible, para asegurar la mínima formación de hollín y ceniza. Eficiencia hasta el 85%.
Constan de dos cámaras: la primera (superior) donde se coloca la leña, y la segunda (inferior), donde se acumula el gas combustible de la quema de leña en la cámara superior. Este gas se mezcla con aire secundario en la boquilla del quemador. En este caso, no sólo se quema la leña, sino también el gas emitido por ella.
Alimentado por combustible especial - pellets. Los pellets son pequeños gránulos secos de madera.
La caldera puede funcionar sin intervención humana hasta por varias semanas, dependiendo de la capacidad de la tolva, de la que se suministran los pellets continuamente entrar en la caldera. Al mismo tiempo, la velocidad de alimentación de los pellets se puede ajustar para añadir potencia a la caldera. El costo de los pellets es mucho más alto que la leña o el carbón común, pero la conveniencia de usar calderas paga los cargos.
Para compensar el hecho de que las calderas de combustible sólido no pueden funcionar durante mucho tiempo en modo automático, puede utilizar acumuladores de calor involucrados en el circuito del sistema de calefacción.
Un acumulador de calor es un tanque aislado cuyas dimensiones dependen de su capacidad.
Cuando la caldera está en funcionamiento, el agua se calienta a 80-95º С. Y con la ayuda de una bomba de circulación, el volumen de agua calentada en el tanque proporciona un modo de calentamiento constante durante varios días.
Funcionan con combustible diésel. Un quemador desempeña el papel principal en el funcionamiento de una caldera de combustible líquido con un ventilador. Se rocía el combustible. En la cámara de combustión, el combustible se mezcla con el oxígeno y se enciende. De la combustión, la mezcla de combustible se calienta por un intercambiador de calor con un fluido que transporta calor.
La operación requiere el almacenamiento de importantes reservas de combustible y requiere energía eléctrica para conectar y alimentar la bomba de combustible y los sistemas de automatización.
El rango de eficiencia para estas calderas es de 75-85%. Las calderas diésel están disponibles en las configuraciones más autónomas. La automatización de calderas y el suministro automático de combustible permiten minimizar la presencia de una persona para dar servicio a la caldera.
Para instalar la caldera, se requiere una sala de combustión para ocultar el funcionamiento ruidoso de las calderas de este tipo. Además, la quema de combustible diésel va acompañada de olores aceitosos.
Permite el uso de diferentes tipos de combustible para calefacción y suministro de agua caliente. Los modelos de calderas con control electromecánico permiten, si es necesario, transferir la caldera al modo de regulación manual sin perder el funcionamiento de la caldera.
Hay varias opciones para combinaciones de calderas: