Specifiche tecniche della caldaia a combustibile solido

Rendimento di una caldaia a combustibile solido [%] – è definito come il rapporto tra la quantità di calore trasferito all'acqua e la quantità di calore generato dalla combustione del combustibile. Il rendimento della caldaia è un indicatore della sua efficienza e testimonia il livello di perfezione della sua progettazione.

Il rendimento di una caldaia a combustibile solido in acciaio è compreso tra il 75% e l'80%, mentre quello delle caldaie a carbone, a causa della superficie di scambio termico inferiore, varia dal 67% al 75%.

Il rendimento indicato nella documentazione tecnica si riferisce alle prestazioni ottenute in condizioni ottimali: il focolare e le superfici di scambio termico sono puliti, l'afflusso d'aria per la combustione è ottimale e il regime termico del circuito d'acqua è di almeno 65°C in ingresso e 90°C in uscita.

Fattori che riducono il rendimento di una caldaia a combustibile solido:

1 Eccesso o insufficienza di aria nel focolare della caldaia. Il coefficiente ottimale di eccesso d'aria nel focolare è 1,3, il che significa che dovrebbe essere fornito il 30% in più di aria rispetto a quella necessaria per la combustione completa del combustibile. Superare questo coefficiente comporterà un eccesso d'aria e una perdita di energia utile per riscaldarla, mentre un valore inferiore comporterà una combustione incompleta. Con un afflusso d'aria ottimale, la fiamma dovrebbe essere di colore paglia.

2 Depositi di calcare sulle superfici di scambio termico dal lato dell'acqua riscaldata e fuliggine dal lato del focolare. Per questo motivo è fondamentale preparare l'acqua di alimentazione e pulire periodicamente le superfici di scambio termico della caldaia.

3 Combustione incompleta del combustibile a causa di una combustione irregolare, del suo cadere attraverso la griglia o della combustione con carenza di ossigeno, che porta a un'eccessiva formazione di fuliggine.

4 Alte perdite di calore dal corpo della caldaia all'ambiente circostante. Questo fattore dipende solo dalla qualità e dallo spessore del materiale isolante posizionato tra le superfici di scambio termico.

Potenza termica nominale di una caldaia a combustibile solido [kW] – la quantità di calore prodotta dalla caldaia in un'ora durante la combustione del combustibile principale, generalmente carbone antracite.

I valori di potenza indicati nelle caratteristiche tecniche sono ottenuti durante la combustione dell'antracite nel tempo di combustione di un carico alla massima potenza. Ad esempio, se il tempo di combustione di un carico è di 4 ore, la caldaia può fornire l'80% della sua potenza nella prima e nell'ultima ora, e lavorare al 120% per due ore. Tuttavia, nelle specifiche tecniche è indicata una potenza nominale pari al 100%.

La potenza della caldaia dipende molto dal tipo di combustibile. Se si prevede di utilizzare altri tipi di combustibili diversi dall'antracite, è consigliabile applicare coefficienti di correzione rispetto all'antracite per il calcolo della potenza necessaria della caldaia:

0,95 – Carbone
0,85 – Lignite
0,80 – Briquette di torba
0,80 – Legno secco (due anni di essiccazione, umidità del 15-20%)
0,30 – Legna umida (umidità del 70-80%)

Temperatura minima dell'acqua in ingresso alla caldaia [°C] – la temperatura minima dell'acqua alla quale non si verifica la condensazione dei vapori dei gas di scarico sulle superfici di scambio termico.

I vapori dei prodotti della combustione sono un ambiente altamente corrosivo per una caldaia a combustibile solido. Non si dovrebbe far funzionare la caldaia con una temperatura dell'acqua inferiore a 65°C, tranne durante la breve fase di accensione.

Le superfici di scambio termico delle caldaie in ghisa sono più resistenti alla corrosione, quindi è consentita una temperatura d'ingresso di 55°C. Per le caldaie in acciaio, si consiglia di non scendere sotto i 65°C.

Per ulteriori informazioni sulla protezione delle caldaie a combustibile solido dalle basse temperature, vedere la sezione schemi di collegamento delle caldaie a combustibile solido.

Pressione nominale dell'acqua nella caldaia [MPa] – la pressione massima dell'acqua, che garantisce un funzionamento sicuro e duraturo della caldaia a combustibile solido.

Quando si collega la caldaia a un sistema di riscaldamento con vaso di espansione chiuso, la pressione nel sistema aumenta durante il riscaldamento. Quando il sistema raggiunge la sua modalità operativa massima, la pressione nella caldaia non deve superare il valore nominale.

La pressione di esercizio nel circuito della caldaia deve essere di almeno 1 bar e non deve superare la pressione indicata nel manuale della caldaia.

La pressione di prova della caldaia è generalmente almeno 1,25 volte la pressione nominale.

Differenza di pressione nel camino al punto di collegamento della caldaia [Pa] – tiraggio nel camino. L'afflusso di aria nella camera di combustione è possibile solo quando la pressione nel camino è inferiore a quella atmosferica.

La differenza di pressione nel camino è causata dalla differenza di densità tra i gas caldi all'interno del camino e l'aria esterna più fredda.

Il valore minimo della differenza di pressione nel camino indica quanto la pressione nel camino deve essere inferiore alla pressione atmosferica al punto di collegamento della caldaia. La differenza di pressione in eccesso è regolata da una valvola installata allo sbocco del fumo della caldaia.

Temperatura dei gas di scarico [°C] in una caldaia a combustibile solido dipende dal regime operativo e dal tipo di combustibile. Con un normale tiraggio, la temperatura può variare da 150°C a potenza minima fino a 280°C a carico nominale. Se il tiraggio è alterato, la temperatura dei gas di scarico può variare tra 70 e 600°C.

Durata della combustione di un singolo carico di combustibile [ore] – per una caldaia a combustibile solido in funzione a piena potenza, il tempo di combustione non supera le 4 ore per carbone o coke e le 2 ore per legna.

A basse potenze, il tempo di combustione può essere prolungato fino a 2-3 volte, ma l'efficienza della caldaia diminuisce notevolmente, e il funzionamento a basse potenze non è consigliato per una lunga durata della caldaia.

Ricorda! La modalità di funzionamento ottimale per una caldaia a combustibile solido è il funzionamento a piena potenza nominale.