Calcul et sélection de chaudière à combustible solide
EXEMPLE
Sélection de chaudière à combustible solide
Lors de la sélection d'une chaudière à combustible solide, il convient de prendre en compte les éléments suivants :
1 La puissance thermique de la chaudière (quantité de chaleur produite par la chaudière par heure) peut varier considérablement en fonction du type de combustible utilisé et de la phase de combustion.
2 La puissance thermique nominale de la chaudière, indiquée par le fabricant dans les caractéristiques techniques, est atteinte lors de la combustion du charbon anthracite, qui est le charbon avec le plus haut pouvoir calorifique. Par conséquent, si l'on prévoit d'utiliser d'autres types de combustibles, des coefficients d'augmentation sont utilisés pour calculer la puissance de la chaudière à combustible solide :
- 1.05 pour le charbon bitumineux
- 1.18 pour le lignite
- 1.25 pour les briquettes de tourbe
- 1.25 pour le bois sec avec une humidité de 15-20% (deux ans de séchage)
- 3.33 pour le bois frais avec une humidité de 70-80%
3 Les fabricants déterminent la puissance thermique nominale de la chaudière comme la puissance moyenne par heure produite par la chaudière pendant la combustion d'une charge complète de charbon anthracite, le processus de combustion se déroulant en mode normal avec un excès d'oxygène.
Généralement, le temps de combustion d'une charge dans ce mode ne dépasse pas 4 heures. Cela signifie que pendant la première et la dernière heure de combustion, la chaudière peut fournir 70% de la puissance nominale, et pendant deux heures de phase de combustion active, elle fonctionne à 130% de sa puissance. La puissance nominale indiquée dans les caractéristiques techniques de la chaudière est indiquée comme une moyenne de 100%=(70 +130 +130 +70)/4.
Il est très important de prendre en compte cette particularité lors du calcul de la chaudière à combustible solide et du choix de son schéma de connexion.
4 Lors de la sélection d'une chaudière à combustible solide, il est recommandé d'accepter une réserve de puissance par rapport à la puissance des pertes thermiques du système d'environ 25-30%. Une réserve de puissance de la chaudière permet de :
- couvrir les pertes thermiques non prises en compte dans le calcul
- compenser la différence entre la qualité du combustible et les valeurs déclarées
- prolonger le temps de combustion d'une seule charge de combustible, car les chaudières de plus grande puissance ont généralement un plus grand volume de chargement
- Couvrir la puissance nécessaire pour chauffer l'eau chaude sanitaire, si la chaudière a été sélectionnée en fonction de la charge du système de chauffage.
Pour prendre en compte ces facteurs lors du calcul d'une chaudière à combustible solide, les concepteurs appliquent souvent même un doublement de la puissance, bien que la réserve entraîne des coûts supplémentaires pour son acquisition.
5 Indépendamment de ce que les fabricants écrivent dans les caractéristiques de la chaudière, si elle n'est pas une chaudière à pyrolyse, elle ne brûlera pas plus de 12 heures. Pour qu'une chaudière à combustible solide brûle pendant 12 heures, elle doit brûler en mode de combustion lente avec un déficit d'oxygène dans le foyer, ce qui augmente considérablement la formation de cendres et réduit l'efficacité de la combustion du combustible. Le mode de combustion prolongée, qui se déroule avec un déficit d'oxygène, n'est recommandé par aucun fabricant et est plutôt utilisé comme un stratagème publicitaire.
Par conséquent, si vous ne pouvez pas accepter de recharger la chaudière toutes les 4 à 6 heures, il est préférable de choisir des chaudières à pyrolyse ou d'utiliser un schéma de connexion avec un accumulateur de chaleur.
6 Certains types de combustibles brûlent rapidement, tandis que d'autres brûlent lentement. Cette caractéristique doit également être prise en compte lors du calcul de la chaudière à combustible solide, si la fréquence de recharge du combustible est un facteur important pour vous. Le calcul en ligne mentionné ci-dessus détermine la quantité d'énergie thermique produite par une charge de combustible en kWh et son temps de combustion.
Caractéristiques de sélection d'une chaudière à combustible solide pour le système de chauffage
Lors de la sélection d'une chaudière de chauffage, il est important de noter que la puissance thermique calculée du système de chauffage n'est nécessaire que pendant 5 à 7 jours de la période de chauffage.
La puissance thermique du système de chauffage est calculée pour la température des cinq jours les plus froids des huit hivers les plus froids des 50 dernières années. En moyenne, pour l'Ukraine, la température extérieure de conception varie entre -19 et -23°C selon la région.
La consommation horaire moyenne de chaleur du système de chauffage pendant la période de chauffage est d'environ la moitié de la charge thermique calculée du système de chauffage. Par conséquent, si la chaudière à combustible solide est sélectionnée avec la réserve de puissance recommandée de 30% pour la température extérieure de conception, soit 130% de la puissance nécessaire à la température de conception, alors, avec une charge moyenne pendant l'hiver, sa réserve de puissance sera de 260% de la puissance nécessaire.
Il en résulte que plus il fait chaud dehors, plus une charge complète de combustible brûlera longtemps.
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