Con el advenimiento de las calderas de gas económicas y tecnológicamente avanzadas con dos circuitos de calefacción de diseño tradicional de estufa de combustible sólido, se preveía una salida completa del mercado. Y, sin embargo, los principios habituales de funcionamiento de los equipos de calefacción conservan su lugar, desarrollándose activamente en diferentes direcciones, tanto en términos de funcionalidad como de diseño. Esto se evidencia mejor en los hornos de carbón, que dominan constantemente todas las nuevas soluciones tecnológicas.
Diseño de la unidad
La base del cuerpo del equipo suele ser un marco totalmente soldado hecho de metal grueso. El diseño prevé la infraestructura de la cámara de combustión con tuberías convencionales por donde circulan los gases calientes. Además, el dispositivo de la estufa de carbón tiene un sistema de tuberías de salida para la conexión a la chimenea, un mecanismo de bloqueo y puertas con un amortiguador. La parte inferior está formada por un sistema de recogida de cenizas con rejillas y pasocanales de soplado. En algunas modificaciones, se proporciona un piso de cocción, que debe calentarse a altas temperaturas. Nuevamente, dependiendo de la modificación y los requisitos del cliente, puede haber elementos decorativos, incluso en forma de un diseño estilístico del convector, el cajón de cenizas y la puerta.
Tipos de estufas de carbón
Los diseños de diseño pueden variar según las características de potencia, las dimensiones y el diámetro de las tuberías de entrada y salida, pero los modelos fabricados con diferentes materiales de caja siempre tendrán diferencias fundamentales.
El metal es la base en la mayoría de los casos, pero ¿qué aleación debería preferirse? La principal competencia es entre estructuras de acero y hierro fundido. Los primeros son famosos por su alta conductividad térmica, pueden repararse en caso de daños graves por la misma soldadura y casi no forman depósitos de carbón en sus superficies. Por otro lado, el acero no tolera la condensación, lo que puede provocar corrosión en el futuro.
¿De qué se jacta una estufa de carbón de hierro fundido? Este es el diseño tradicional y más popular de unidades de combustible sólido, que se explica no solo por una buena conductividad térmica, sino también por la protección contra procesos de influencia externa negativa, tanto térmicos como hidroquímicos como la corrosión. Pero el hierro fundido tiene un punto débil. Si bien el casco de acero se puede reparar, una grieta en la estructura de hierro fundido no se puede reparar.
Elementos funcionales
A medida que se desarrollan los diseños de equipos de calefacción, también cambian los enfoques para la implementación de la mecánica funcional. En los sistemas de hornos modernos, se coloca el siguiente conjunto de cuerpos de trabajo:
- Puerta. Como regla general, se abre a 120 grados, lo que le permite cargar material combustible y controlar el proceso de combustión. Por cierto, las puertas con pantalla translúcida no requieren apertura alguna para la observación visual de los procesos dentro de la cámara de combustión.
- Tuberías de convección. No se puede decir que esta sea una solución fundamentalmente nueva, pero la optimización de la interfaz estructural con el horno ha hecho que el sistema convencional sea más productivo en términos de transferencia de calor.
- Las rejillas metálicas para estufas de carbón también aumentan la eficiencia del proceso de calentamiento, asegurando una combustión uniforme en toda la profundidad del horno.
- La presencia de fundas protectoras en el diseño aumenta la vida operativa de la unidad. Estos elementos asumen el impacto térmico de la quema de combustible, protegiendo así la base del diseño del horno.
- La infraestructura de interacción general de la compuerta y la chimenea es el componente más importante de la estufa en cuanto a la regulación del proceso de combustión a través del control de la corriente de aire, pero este matiz operativo se considerará por separado.
Características de los hornos de doble circuito
Al igual que los modelos modernos de calderas eléctricas y de gas, las estufas de carbón admiten la capacidad de proporcionar un sistema de agua caliente.suministro de agua (ACS). Para hacer esto, se proporciona un canal especial para calentar agua y hacerla circular a través de tuberías hasta su destino final: una cocina, un baño u otros consumidores. Sin embargo, para implementar un sistema de este tipo, se deben cumplir varias condiciones tecnológicas de antemano.
En primer lugar, una estufa de carbón para una casa calentada por agua puede distribuir eficazmente el refrigerante en dos circuitos solo con el apoyo de una bomba de circulación. En segundo lugar, para reducir el tiempo de entrada de agua caliente al circuito, se recomienda prever un depósito de inercia en el sistema. Para una casa privada, puede usar un tanque de almacenamiento con circuitos de calefacción de 30-50 litros. El agua de este depósito estará constantemente caliente según los ajustes de la automatización del horno.
Características de las estufas de larga duración
En este caso, se considera una de las tecnologías para aumentar la eficiencia energética de los equipos de calefacción mediante la regulación del flujo de oxígeno. Como ya se mencionó, la puerta que conecta el diseño del horno con el canal de la chimenea afecta directamente la intensidad de la combustión del combustible. Pero el diseño mecánico habitual depende en gran medida de las condiciones climáticas de la calle e incluso con el control manual no puede dar el resultado esperado en su totalidad.
En una forma modificada, una estufa de carbón de larga duración para el hogar se proporciona adicionalmente con una unidad de ventilador compacta. Este es un dispositivo protegido térmicamente de baja potencia, cuya tarea es regular artificialmente la tracción. Cómo¿La función del ventilador afecta el proceso de combustión? El carbón como tal, en principio, se distingue por una larga combustión en comparación con la leña. La inyección intensiva de aire puede aumentar la generación de calor bajo ciertas condiciones o incluso reducirla. El soporte para la combustión prolongada también es posible con una compuerta mínimamente abierta con una compuerta, pero es gracias al ventilador que el control del proceso no se detiene.
Este esquema de control es completamente autónomo, ya que el funcionamiento del enfriador puede ser controlado mediante automatización asociada a sensores de temperatura y ventilación.
Restricciones operativas
El uso de combustible de carbón y, en general, estufas de combustibles sólidos implica algunas restricciones asociadas con las reglas elementales de seguridad contra incendios. Entre ellas, cabe destacar las siguientes normas:
- La unidad no debe usarse en áreas donde haya materiales inflamables. Al mismo tiempo, se recomienda almacenar el carbón en bolsas de material resistente al calor. Otra cosa es que las pilas de combustible tienen sus propios requisitos en términos de almacenamiento, y el principal peligro en relación con el carbón no será la temperatura, sino la humedad.
- Solo deben utilizarse como combustible materiales aprobados por el fabricante. Cabe señalar que una estufa de carbón para una vivienda suele permitir el uso de pellets con leña, si son de tamaño adecuado. Sin embargo, los combustibles líquidos como el queroseno, el diésel y la gasolina están prohibidos.
- La operación del equipo es posible solo después de una instalación principal en una habitación preparada para calefacción. ENcasas móviles, estructuras de carpas y remolques, tales unidades no se utilizan.
¿Qué carbón es adecuado?
Para uso doméstico, los expertos aconsejan utilizar grados de antracita. Sostiene la combustión durante mucho tiempo, emite poco humo y deja una pequeña cantidad de residuos de ceniza. Por cierto, en términos de la cantidad de calor liberado, la antracita se encuentra junto al carbón de coque, alrededor de 8500 Kcal / kg. En este sentido, la opción menos atractiva será el lignito, cuya liberación de calor se sitúa en el nivel de 4500 Kcal/kg. Por otro lado, la antracita suele causar problemas durante el encendido y no es barata. Por ejemplo, el carbón en bolsas de 50 kg costará entre 500 y 600 rublos. A medida que aumenta el volumen de una compra única, el precio lógicamente disminuye, pero en relación con el mismo lignito, este es un costo más alto.
Instalación del horno
La unidad está instalada sobre una superficie plana con una base protectora contra el calor. No será superfluo preparar previamente una regla de 5-10 cm de espesor para la estructura.. Como regla general, el equipo masivo no requiere una fijación especial: es suficiente para colocar correctamente el cuerpo en términos de conexión óptima con las comunicaciones adyacentes y el chimenea.
Las estufas de carbón ligeras se fijan adicionalmente al suelo con soportes metálicos o anclajes resistentes al calor. Nuevamente, la posibilidad de instalar este último debe pensarse de antemano al instalar una regla o preparar una superficie de piso áspera. Al elegir la ubicación del horno, también debe tenerse en cuenta que, de acuerdo con las reglas de instalaciónequipo de caldera, la distancia de su superficie a los objetos combustibles y la decoración de la pared debe ser de 15 a 50 cm, dependiendo del tipo de material y su capacidad para sostener la combustión.
Instalación de chimenea
Para la organización de la salida de productos de combustión en casas particulares, se recomienda utilizar tuberías modulares. Los fabricantes de dichos equipos ofrecen estructuras sándwich complejas con los puntos de unión y conexión necesarios. Una característica esencial de este tipo de chimenea modular es la presencia de una capa termoaislante y la capacidad de soportar temperaturas de gases calientes del orden de 1000 °C.
En cuanto a la instalación, a partir de estufas de carbón en edificios de una sola planta, se suele calcular la salida hasta 5 m de altura. El montaje se realiza mediante juntas de abrazadera y bloqueo, que están previstas en el diseño de los elementos. La tarea principal del contratista es pensar de antemano los puntos de unión de los contornos a las paredes y preparar un agujero tecnológico en el techo. Para ello también se prevén salidas especiales con deflectores y reguladores de tiro.
Preparación para el flujo de trabajo
Inmediatamente después de la instalación, es necesario verificar la confiabilidad de la estructura, el estado de las piezas de trabajo, la presencia de la rejilla y la caja de cenizas. Es deseable que el primer calentamiento se realice con la ventilación en funcionamiento y las ventanillas abiertas. Esto es importante para que no solo se desgasten los productos de la combustión, sino también los aceites nocivos de fábrica que cubrían la estructura en condiciones de conservación.
Prueba el modo de grabación intensivase debe mantener durante aproximadamente 1 hora, después de lo cual se debe dejar que la unidad se enfríe por completo. No es necesario tocar sus superficies internas en esta etapa, ya que después del calentamiento, la pintura interna resistente al calor se estabilizará por un tiempo.
¿Cómo calentar la estufa?
Existen modos de funcionamiento especiales para estufas y calderas de carbón. La característica principal de este proceso es la carga dosificada de la cámara de combustión relativa a una sesión de calentamiento. Por ejemplo, ¿cómo calentar la estufa en modo estándar durante varias horas? Se realiza una serie de marcadores, cada uno de los cuales debe formar una capa de no más de 15 cm. A medida que disminuye en aproximadamente un 50-60%, el volumen de combustible se puede reponer. Si hay dificultades con el encendido, entonces siempre debe tener madera delgada para encender en stock. Desde arriba, también se cubren con una capa de carbón fino de 5-7 cm de altura.
Conclusión
El diseño de unidades de horno ha avanzado significativamente en los últimos años. Además de la posibilidad de proporcionar agua caliente sanitaria y control de tracción autónomo, también han aparecido nuevas funciones: combustión por pirólisis y control automático. Pero, ¿son las nuevas ventajas tan significativas en comparación con las ventajas de colocar un horno de ladrillos de carbón? Después de todo, las estructuras de los hornos tradicionales son superiores a los equipos metálicos fabricados en fábrica en términos de transferencia y retención de calor.
En la práctica, la transición masiva a diseños optimizados está impulsada por la practicidad, la ergonomía y la funcionalidad. Se da preferenciatamaño pequeño y facilidad de mantenimiento del equipo, y en términos de producción de calor, las unidades de carbón de hierro fundido son capaces de calentar casas grandes, y también cumplen la función de calentamiento de agua.
