Caldera de combustible sólido de pellets

Las calderas de pellets son otro intento de los desarrolladores de equipos de calefacción para automatizar el proceso de combustión de combustibles sólidos, acercándolo lo más posible a la tecnología de combustión de carbón en los hornos de las salas de calderas industriales.

El principio básico utilizado en este caso es darle al combustible una forma que sea conveniente para el transporte y suministro dosificado a la zona de combustión.

Para ello se realiza una preparación previa del combustible y se producen pellets, también llamados gránulos de combustible.

Hablemos de pellets

Los pellets son un tipo de combustible biológico que se obtiene a partir de residuos de madera, aserrín, turba y residuos agrícolas. En su producción no se utilizan adhesivos ni productos químicos.

El proceso tecnológico es extremadamente sencillo: los residuos de madera se trituran hasta obtener un estado homogéneo y luego se prensan. En este caso se libera lignina, que forma parte de la madera y tiene capacidad adhesiva. Los gránulos resultantes son bastante fuertes, conservan su forma durante el transporte y tienen un alto poder calorífico de 4500 kcal/kg.

Los gránulos de alta calidad son resistentes a la humedad. Sin embargo, los pellets deben almacenarse en un lugar seco: cuando están mojados, pierden su poder calorífico y no se queman bien. Las indudables ventajas de los pellets incluyen su larga vida útil, que no tiene límite, lo que permite realizar reservas de combustible de cualquier volumen. Por cierto, almacenar gas o fuel oil en grandes cantidades es mucho más complicado: requieren tanques especiales y condiciones de almacenamiento especiales.

El diámetro de los gránulos varía de 5 a 10 mm y su longitud varía de 10 a 30 mm, lo que permite mecanizar y automatizar el proceso de suministro de combustible a la caldera. Cabe señalar que un metro cúbico de pellet pesa aproximadamente 1500 kg y es suficiente para hacer funcionar una caldera de 20 kW durante 7 días, lo que permitirá calentar continuamente una casa de 200 m2 en climas fríos durante una semana entera sin intervención humana.

Las calderas de pellets son un tipo relativamente nuevo de equipo de calefacción que utiliza pellets, también llamados gránulos de combustible, como combustible.

¿Dónde son populares las calderas de pellets?

Las calderas de pellets se han generalizado en Europa. Al mismo tiempo, el combustible para ellos se compra principalmente en nuestro país. La razón principal de su popularidad tan generalizada es la confiabilidad, la seguridad, la disponibilidad de combustible y un alto nivel de automatización, lo que permite que las calderas de este tipo se acerquen lo más posible a los equipos de gas.

Cabe señalar que entre las calderas de combustible sólido, solo las de pellets pueden funcionar durante una semana sin intervención humana. Son las calderas de pellets las que son la clave para la llamada "independencia del combustible", lo que permite tener confianza en la posibilidad de obtener calor en caso de escasez o ausencia del suministro de gas natural, tan importante para los países europeos.

Poco a poco se va despertando en nuestro país el interés por las calderas de pellets, sobre todo porque ahora se utiliza carbón para fabricar pellets de combustible, lo que aumentará el tiempo de funcionamiento de la caldera con una sola carga de combustible.

Caracteristicas de diseño

Las calderas de pellets se pueden dividir en varias partes:

  • Quemador
  • Intercambiador de calor
  • Transportador para alimentación de pellets
  • Contenedor de almacenamiento de pellets

Este diseño simplifica enormemente el transporte de la caldera.

EN Las calderas de pellets utilizan un quemador volumétrico de pellets diseñado específicamente para quemar combustible de pellets. El quemador garantiza la combustión más completa del combustible y una alta eficiencia de la caldera. La carga del granulado en el quemador se puede realizar desde abajo o desde arriba.

Si es necesario quemar cualquier otro tipo de combustible sólido, se debe cubrir el quemador con una lámina de metal y luego calentar la caldera con leña común, turba o carbón.

Para garantizar el suministro de pellets de combustible, las calderas están equipadas con tolvas especiales, cuyo volumen depende de su potencia. Si es necesario, se puede suministrar combustible desde la habitación adyacente a la caldera, convirtiéndola en un búnker.

Las calderas cuentan con intercambiadores de calor de múltiples pasos que permiten aprovechar al máximo el calor generado y reducir la temperatura de los gases de combustión a 100-200 C. Algunas calderas tienen un circuito de suministro de agua caliente.

El pellet se suministra al quemador mediante un transportador sinfín, dividido en dos partes: si el primer alimentador más cercano a la caldera se queda sin pellet, se enciende el segundo transportador y lo llena de pellet. La presencia de gránulos en el alimentador se controla mediante un fotosensor.

Esta separación del suministro de combustible es necesaria para aumentar el nivel de seguridad de la caldera: si al cargar pellets de combustible se escapa una llama del quemador, el incendio sólo puede producirse en el primer transportador.

Al inicio del trabajo, al ponerse en marcha tras un periodo de inactividad, se carga el pellet en el sinfín de forma manual. Luego se enciende el sistema de control automático, se enciende la caldera y comienza el suministro de pellet en modo automático. Cuando el refrigerante se calienta a la temperatura establecida, se detiene el suministro de gránulos. Cuando la temperatura del refrigerante disminuye, se reanuda el suministro de pellet y el quemador se enciende automáticamente.

El encendido de la caldera se realiza mediante una espiral eléctrica integrada en el quemador o mediante una corriente de aire caliente suministrada por un termoventilador. La velocidad de alimentación del pellet se selecciona automáticamente.

Cuando el refrigerante se calienta a la temperatura establecida, el transportador se detiene, se detiene el suministro de pellets y el combustible restante en la caldera se quema. Cuando la temperatura del refrigerante baja, el transportador se pone en funcionamiento, reanudando el suministro de pellet al quemador. Si el proceso de combustión no se completa, se enciende un nuevo lote de combustible. Si el combustible se quema, la caldera se enciende automáticamente.

La clave para el buen funcionamiento de las calderas de pellets es la alta calidad del sistema de control automático.

  • Desventajas de las calderas de calefacción de pellets.

La caldera de calefacción de pellets es voluminosa. Su diseño incluye necesariamente un transportador y una tolva. En este caso, el transportador debe tener al menos 2 carreras, lo que permite cortar el combustible del quemador en caso de emisión accidental de un chorro de llama.

El funcionamiento de la caldera requiere medidas de seguridad especiales. En particular, debe instalarse en una habitación que excluya el uso de materiales que puedan favorecer la combustión en el acabado. El depósito de almacenamiento de pellets también debe estar protegido contra el contacto accidental con el fuego abierto cuando la llama abierta se expulsa de la caldera.

En el mercado de equipos de calefacción se pueden encontrar calderas de pellets de las siguientes marcas:

  • Kunzel (Alemania),
  • Ataque (Eslovaquia),
  • Jaspi (Finlandia),
  • Verner (República Checa),
  • biomaestro,
  • D'Alessandro,
  • FACI,
  • Ferroli,
  • Sime(Italia),
  • atmósfera,
  • Kalvis,
  • Opop,
  • proterm,
  • viadro
  • Alt-A, (Rusia)
  • Construcción de máquinas herramienta (Rusia)
  • Automático-Les (Rusia)

El único inconveniente de una caldera de pellets es su elevado coste.