Cálculo y selección de caldera de combustible sólido
EJEMPLO
Selección de caldera de combustible sólido
Al seleccionar una caldera de combustible sólido, debe tener en cuenta lo siguiente:
1 La potencia térmica de la caldera (cantidad de calor producida por la caldera por hora) puede variar significativamente según el tipo de combustible utilizado y la fase de combustión.
2 La potencia térmica nominal de la caldera, indicada por el fabricante en las especificaciones técnicas, se alcanza al quemar carbón antracita, que es el carbón con el mayor poder calorífico. Por lo tanto, si se planea utilizar otros tipos de combustibles, se utilizan coeficientes de aumento para calcular la potencia de la caldera de combustible sólido:
- 1.05 para carbón bituminoso
- 1.18 para lignito
- 1.25 para briquetas de turba
- 1.25 para leña seca con un 15-20% de humedad (dos años de secado)
- 3.33 para leña fresca con un 70-80% de humedad
3 Los fabricantes determinan la potencia térmica nominal de la caldera como la potencia media por hora producida por la caldera durante la quema de una carga completa de carbón antracita, cuando el proceso de combustión ocurre en modo normal con exceso de oxígeno.
Normalmente, el tiempo de combustión de una carga en este modo no supera las 4 horas. Esto significa que durante la primera y la última hora de combustión, la caldera puede proporcionar el 70% de la potencia nominal, y durante dos horas de la fase activa de combustión, operar al 130% de potencia. La potencia nominal en las especificaciones técnicas de la caldera se indica como el promedio del 100%=(70 +130 +130 +70)/4.
Es muy importante tener en cuenta esta característica al calcular la caldera de combustible sólido y al elegir su esquema de conexión.
4 Al seleccionar una caldera de combustible sólido, se recomienda aceptar una reserva de potencia en relación con la potencia de las pérdidas térmicas del sistema de aproximadamente el 25-30%. Una reserva de potencia de la caldera permite:
- cubrir pérdidas térmicas no consideradas en el cálculo
- compensar la discrepancia entre la calidad del combustible y los valores declarados
- prolongar el tiempo de combustión de una sola carga de combustible, ya que las calderas de mayor potencia generalmente tienen una mayor capacidad de carga
- Cubrir la potencia necesaria para calentar agua caliente, si la caldera se seleccionó según la carga del sistema de calefacción.
Para tener en cuenta estos factores al calcular la caldera de combustible sólido, los diseñadores a menudo aplican incluso un doble incremento de potencia, aunque la reserva lleva a un gasto excesivo en su adquisición.
5 Independientemente de lo que los fabricantes indiquen en las especificaciones de la caldera, si no es una caldera de pirolisis, no arderá más de 12 horas. Para que una caldera de combustible sólido arda durante 12 horas, debe hacerlo en modo de combustión lenta con deficiencia de oxígeno en el hogar, lo que aumenta considerablemente la formación de cenizas y reduce la eficiencia de la combustión del combustible. El modo de combustión prolongada, que ocurre con deficiencia de oxígeno, no es recomendado por ningún fabricante, y más bien se utiliza solo como un truco publicitario.
Por lo tanto, si no es aceptable para usted cargar la caldera cada 4-6 horas, es mejor optar por calderas de pirolisis o utilizar un esquema de conexión con un acumulador de calor.
6 Algunos tipos de combustible se queman rápidamente, mientras que otros lo hacen lentamente. Esta característica también debe tenerse en cuenta al calcular la caldera de combustible sólido, si la frecuencia de carga de combustible es un factor importante para usted. El cálculo en línea mencionado anteriormente determinará la cantidad de energía térmica generada por una carga de combustible en kWh y su tiempo de combustión.
Características de selección de una caldera de combustible sólido para el sistema de calefacción
Al seleccionar una caldera de calefacción, debe tener en cuenta que la potencia térmica de diseño del sistema de calefacción es necesaria no más de 5-7 días del período de calefacción.
La potencia térmica del sistema de calefacción se calcula para la temperatura de los cinco días más fríos de los últimos ocho inviernos en los últimos 50 años. En promedio, para Ucrania, la temperatura exterior de diseño varía entre -19 y -23°C, según la región.
El consumo medio de calor por hora del sistema de calefacción durante el período de calefacción es aproximadamente la mitad de la carga térmica de diseño del sistema de calefacción. Por lo tanto, si la caldera de combustible sólido se selecciona con la reserva de potencia recomendada del 30% para la temperatura exterior de diseño, es decir, el 130% de la potencia necesaria a la temperatura de diseño, entonces, con una carga media durante el invierno, su reserva de potencia será del 260% de la potencia necesaria.
De ello se deduce que cuanto más cálido sea el clima exterior, más tiempo arderá una carga completa de combustible.
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