Una caldaia di riscaldamento è un dispositivo basato su un recipiente chiuso in cui il fluido termovettore è riscaldato a una temperatura prestabilita. Serve a fornire ai consumatori calore e (o) acqua calda.
Ci sono due tipi di caldaie:
Sinistra - caldaia a gas a circuito singolo
A destra una caldaia a gas a doppio circuito
Le caldaie a circuito singolo funzionano nell'impianto di riscaldamento o nell'impianto di alimentazione dell'acqua calda.
Caldaie a doppio circuito - svolgono entrambe le funzioni allo stesso tempo.
Nel calcolo della potenza delle caldaie di riscaldamento si utilizza il seguente rapporto: 1 kW di potenza della caldaia riscalda circa 10 m2 di un locale ben isolato (altezza del soffitto fino a 3 m). Per le caldaie a doppio circuito, considerare la riserva di carica aumentata del 20-30%.
Le caldaie, a seconda del tipo di combustibile, sono di vario tipo:
Le caldaie a gas sono caratterizzate da alta efficienza di combustione del carburante, consumo di gas controllato e funzionamento automatico.
Esistono diverse classificazioni convenzionali di caldaie a gas:
Per località:
Per funzionalità:
Per tipo di trazione:
Per tipo di accensione:
Il sottotipo di caldaie a gas - caldaie a condensazione. Il nome di questa apparecchiatura è dovuto alla capacità di selezionare tra i prodotti di combustione il calore "latente" ottenuto per condensazione del vapore acqueo in essi contenuto. Questo calore, generalmente lasciato insieme ai gas di scarico, permette alla caldaia di raggiungere un rendimento condizionato medio del 107-109% durante il periodo di riscaldamento.
Le caldaie elettriche richiedono una grande potenza (15-30 kW), rispettivamente. Per collegare una caldaia elettrica, è necessario un grande cavo a sezione trasversale. Lavorano in silenzio, non richiedono un camino, e sono facili da usare.
Tuttavia, hanno diversi svantaggi: il prezzo elevato per l'energia elettrica e possibili interruzioni nella sua alimentazione, che possono essere compensati con l'installazione di ulteriori apparecchi elettrici (sistema di alimentazione ininterrotta, generatore).
L'elemento principale delle caldaie elettriche è elementi di riscaldamento (riscaldatore elettrico tubolare o elemento di riscaldamento). La durata della resistenza dipende direttamente dalla composizione chimica del fluido termovettore, l'alto contenuto di sale nell'acqua può portare alla corrosione accelerata del metallo della resistenza.
Il principio del riscaldamento a induzione si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica - la creazione di una corrente indotta da un campo magnetico alternato. L'impianto di riscaldamento a induzione ha un design simile a un trasformatore, costituito da due circuiti. Il circuito primario è un sistema magnetico; il circuito secondario è uno scambiatore di calore o un elemento di combustibile (elemento di combustibile).
Sotto l'influenza di un campo magnetico alternato creato da un sistema magnetico, le correnti sono indotte nel metallo dello scambiatore di calore, causando il riscaldamento. Il calore proveniente dalle superfici riscaldate dello scambiatore di calore viene trasferito al mezzo riscaldato.
Le caldaie a induzione hanno un costo elevato a causa del convertitore ad alta frequenza e di grandi dimensioni e peso. Ma l'assenza di elementi riscaldanti esclude la possibilità di guasto della caldaia stessa, e la mancanza di connessioni staccabili nella struttura esclude la probabilità di una perdita.
Il processo di riscaldamento del fluido termovettore in un riscaldatore elettrico di tipo elettrodo avviene a causa di riscaldamento ohmico. Ciò significa che il processo di riscaldamento del fluido termovettore va direttamente, senza un "intermediario" (per esempio, le resistenze).
Le caldaie a elettrodo sono più compatte delle resistenze. Una corrente elettrica nelle caldaie a elettrodo viene fatta passare direttamente attraverso il fluido che trasporta calore, che aumenta significativamente il rischio di scosse elettriche. A causa delle enormi correnti di dispersione, è impossibile utilizzare un dispositivo di corrente residua in combinazione con tale caldaia.
Le caldaie meno efficienti sono alimentate da legna da ardere e carbone. Sono installati principalmente in luoghi dove non ci sono reti di gas. Sono necessarie grandi riserve di combustibili solidi.
Esistono diversi tipi di caldaie a combustibile solido:
Lavorano su legno, preferibilmente il più asciutto possibile, per garantire la minima formazione di fuliggine e cenere. Efficienza fino all'85%.
Essi sono costituiti da due camere: la prima (superiore) dove viene posata la legna da ardere, e la seconda (inferiore), dove si accumula gas combustibile da legna da ardere nella camera superiore. Questo gas si mescola con aria secondaria all'ugello del bruciatore. In questo caso, non solo la legna da ardere brucia, ma anche il gas emesso da loro.
Alimentato da carburante speciale - pellet. I pellet sono piccoli granuli secchi di legno.
La caldaia può funzionare senza intervento umano per un massimo di diverse settimane, a seconda della capacità della tramoggia, dalla quale i pellet vengono continuamente forniti entrano nella caldaia. Allo stesso tempo, la velocità di avanzamento del pellet può essere regolata per aggiungere potenza alla caldaia. Il costo del pellet è molto superiore alla legna da ardere o al carbone, ma la comodità di utilizzare le caldaie paga le spese.
Per compensare il fatto che le caldaie a combustibile solido non possono funzionare a lungo in modalità automatica, è possibile utilizzare accumulatori di calore coinvolti nel circuito dell'impianto di riscaldamento.
Un accumulatore di calore è un serbatoio isolato, le cui dimensioni dipendono dalla sua capacità.
Quando la caldaia è in funzione, l'acqua viene riscaldata a 80-95º С. E con l'aiuto di una pompa di circolazione, il volume di acqua riscaldata nel serbatoio fornisce una modalità di riscaldamento costante per diversi giorni.
Funzionano con il gasolio. Un bruciatore svolge il ruolo principale nel funzionamento di una caldaia a combustibile liquido con un ventilatore. Si spruzza il carburante. Nella camera di combustione, il combustibile si mescola con l'ossigeno e si infiamma. Dalla combustione, la miscela di combustibile viene riscaldata da uno scambiatore di calore con un fluido che trasporta calore.
L'operazione richiede lo stoccaggio di significative riserve di carburante e richiede energia elettrica per collegare e alimentare la pompa del carburante e sistemi di automazione.
La gamma di efficienza per queste caldaie è del 75-85%. Le caldaie diesel sono disponibili nelle configurazioni più autonome. L'automazione della caldaia e l'alimentazione automatica del combustibile consentono di minimizzare la presenza di una persona a servizio della caldaia.
Per installare la caldaia, è necessario un locale di combustione per nascondere il funzionamento rumoroso di caldaie di questo tipo. Inoltre, la combustione di carburante diesel è accompagnata da odori oleosi.
Consente l'utilizzo di diversi tipi di carburante per il riscaldamento e l'approvvigionamento di acqua calda. I modelli di caldaie a comando elettromeccanico consentono, se necessario, di trasferire l'impianto caldaia alla modalità di regolazione manuale senza perdere il funzionamento dell'impianto caldaia.
Ci sono diverse opzioni per le combinazioni di caldaia: