Cálculo e seleção de caldeira de combustível sólido
EXEMPLO
Seleção de caldeira de combustível sólido
Ao selecionar uma caldeira de combustível sólido, deve-se levar em consideração o seguinte:
1 A potência térmica da caldeira (quantidade de calor produzida pela caldeira por hora) pode variar significativamente, dependendo do tipo de combustível utilizado e da fase de combustão.
2 A potência térmica nominal da caldeira, indicada pelo fabricante nas especificações técnicas, é alcançada durante a queima de carvão antracito, o carvão com o maior poder calorífico. Portanto, se outros tipos de combustível forem usados, são utilizados coeficientes de aumento para calcular a potência da caldeira de combustível sólido:
- 1,05 para carvão betuminoso
- 1,18 para linhito
- 1,25 para briquetes de turfa
- 1,25 para lenha seca com umidade de 15-20% (dois anos de secagem)
- 3,33 para lenha fresca com umidade de 70-80%
3 Os fabricantes determinam a potência térmica nominal da caldeira como a potência média por hora produzida pela caldeira durante a queima de uma carga completa de carvão antracito, com o processo de combustão ocorrendo em modo normal com excesso de oxigênio.
Normalmente, o tempo de queima de uma carga nesse modo não ultrapassa 4 horas. Isso significa que durante a primeira e última hora de queima, a caldeira pode fornecer 70% da potência nominal, e durante as duas horas da fase ativa de queima, operar com 130% de potência. A potência nominal nas especificações técnicas da caldeira é indicada como a média de 100%=(70 +130 +130 +70)/4.
É muito importante levar em consideração essa característica ao calcular a caldeira de combustível sólido e ao escolher o esquema de conexão.
4 Ao selecionar uma caldeira de combustível sólido, recomenda-se aceitar uma reserva de potência em relação à potência das perdas térmicas do sistema de cerca de 25-30%. Uma reserva de potência da caldeira permite:
- cobrir perdas térmicas não consideradas no cálculo
- compensar a discrepância entre a qualidade do combustível e os valores declarados
- prolongar o tempo de queima de uma única carga de combustível, pois caldeiras de maior potência geralmente têm um volume de carga maior
- Cobrir a potência necessária para o aquecimento da água quente, se a caldeira for selecionada com base na carga do sistema de aquecimento.
Para levar em consideração esses fatores ao calcular a caldeira de combustível sólido, os projetistas muitas vezes aplicam até mesmo um aumento duplo da potência, embora a reserva leve a custos adicionais em sua aquisição.
5 Independentemente do que os fabricantes escrevem nas especificações da caldeira, se ela não for uma caldeira de pirólise, ela não queimará por mais de 12 horas. Para que uma caldeira de combustível sólido queime por 12 horas, ela deve queimar em modo de combustão lenta com deficiência de oxigênio na fornalha, o que aumenta consideravelmente a produção de cinzas e reduz a eficiência da queima do combustível. O modo de queima prolongada, que ocorre com deficiência de oxigênio, não é recomendado por nenhum fabricante e é mais usado como uma estratégia de marketing.
Portanto, se para você não for aceitável carregar a caldeira a cada 4-6 horas, é melhor optar por caldeiras de pirólise ou usar um esquema de conexão com um acumulador de calor.
6 Alguns tipos de combustíveis queimam rapidamente, enquanto outros queimam lentamente. Essa característica também deve ser levada em consideração ao calcular a caldeira de combustível sólido, se a frequência de carregamento do combustível for um fator importante para você. O cálculo online mencionado acima determinará a quantidade de energia térmica gerada por uma carga de combustível em kWh e o tempo de queima.
Características da seleção de uma caldeira de combustível sólido para o sistema de aquecimento
Ao selecionar uma caldeira de aquecimento, é importante considerar que a potência térmica calculada do sistema de aquecimento é necessária por no máximo 5-7 dias do período de aquecimento.
A potência térmica do sistema de aquecimento é calculada para a temperatura dos cinco dias mais frios dos oito invernos mais frios dos últimos 50 anos. Em média, para a Ucrânia, a temperatura externa de projeto varia entre -19 e -23°C, dependendo da região.
O consumo médio de calor por hora do sistema de aquecimento durante o período de aquecimento é cerca da metade da carga térmica calculada do sistema de aquecimento. Portanto, se a caldeira de combustível sólido for selecionada com a reserva de potência recomendada de 30% para a temperatura externa de projeto, ou seja, 130% da potência necessária na temperatura de projeto, com uma carga média durante o inverno, sua reserva de potência será de 260% da potência necessária.
Disso resulta que, quanto mais quente estiver fora, mais tempo uma carga completa de combustível queimará.
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