Calderas de combustible sólido para pellets (pellets)
Caracteristicas de diseño
Contenedor de almacenamiento de combustible
Automatización
Instalación
Servicio
El aumento constante en el costo de los materiales combustibles hace necesario desarrollar nuevas tecnologías y mejorar las antiguas. Una de estas mejoras fue la invención de los pellets y las calderas de combustibles sólidos que los utilizan.
Los pellets son gránulos combustibles obtenidos a partir de residuos de madera por compresión bajo fuerte presión. El tamaño del gránulo es de 8-12 mm - el diámetro es de 10-15 mm de largo. Al tener una densidad mayor que la madera, los pellets tienen un calor específico de combustión de 4-5 kW/kg. Una variación tan grande está asociada con el tipo de madera y el contenido de humedad de los gránulos.
El principio de funcionamiento de la caldera de pellets.
Lo mismo que cualquier otro combustible sólido. El proceso de servicio en sí es diferente debido al alto nivel de automatización de los equipos de calefacción.El sinfín principal para el suministro de combustible desde la tolva (1) es accionado por un motor eléctrico (2). Habiendo levantado los pellets del tanque de almacenamiento, el sinfín los vierte a través de una manguera flexible (3) en el dosificador (5), donde un eje de sinfín adicional (4) mide las porciones de combustible especificadas por el programa y las vierte en el válvula de pétalo (6). Al abrirse, la válvula vierte una parte del pellet por el tornillo de alimentación (9) en la zona de combustión (11). La intensidad de la llama en el quemador, que calienta el refrigerante (7), está regulada por el conducto de aire (8) y el soplador de aire (10).
Puede haber ligeras desviaciones del algoritmo presentado debido a diferencias técnicas entre calderas de diferentes modelos, pero el principio general sigue siendo el mismo.
Caracteristicas de diseño
Los principales elementos que componen este calefactor son:búnker para pellets de combustible;
mecanismo de alimentación de pellets;
módulo de encendido automático;
quemador;
módulo de control con sensores de temperatura.
Quemador
En el proceso de mejora del diseño, se han desarrollado varios tipos de quemadores.
Antorcha. La combustión de pellets en un quemador de este tipo ocurre en el flujo de aire proveniente del compresor, formando una antorcha de llama de brasas calientes. La temperatura puede alcanzar 1200C. Con este diseño, la presencia de una cámara de dosificación intermedia es obligatoria. 
ventajas:
tamaños pequeños;
operación confiable, fácil de mantener;
Funciona con balines de baja calidad.
Desventajas:
baja potencia y baja eficiencia;
la llama tiene una dirección horizontal, por lo que puede ocurrir un sobrecalentamiento local de los elementos estructurales de la caldera.
Combustión a granel. También se les llama réplicas. Este es un recipiente de hierro fundido o acero, la entrada de gránulos en el que se produce a través del centro de la retorta, desde abajo, y la combustión se produce en toda la superficie. El aire de combustión se suministra de dos formas, a través del centro de suministro de pellets y a través de orificios en el plano del quemador. 
Hay 2 tipos de réplicas por diseño:
1. inmóvil: más exigente con la calidad del combustible, especialmente con la humedad.
2. Móvil (giratorio): quema combustible polvoriento con alto contenido de cenizas, agropellets, astillas de madera húmeda.
ventajas:
Alto Voltaje;
alta eficiencia.
Desventajas:
talla grande;
diseño complejo (especialmente para negociables);
altos requisitos para la calidad de los gránulos.
Ambos tipos de quemadores de retorta tienen características en el suministro de gránulos. El ángulo de inclinación (1) debe ser lo más pequeño posible para evitar la formación de nódulos de escoria. La longitud del sinfín de alimentación debe ser corta para reducir la cantidad de polvo adherido.
Parrilla (chimenea). La peculiaridad radica en el método de alimentación de los gránulos. Se rocían de forma independiente en el recipiente del quemador desde la cámara del dispensador. El aire se suministra desde el conducto de aire lateral o desde los orificios directamente en la taza. 
En este diseño, los elementos móviles o estáticos son la rejilla. En consecuencia, los mecanismos móviles tienen requisitos más bajos para el contenido de cenizas y la calidad de los materiales combustibles. Este tipo de quemador se utiliza exclusivamente para uso privado o en chimeneas de pellets, debido a su voluminosidad.
Contenedor de almacenamiento de combustible
tolva incorporada. Es estructuralmente inseparable del calentador sin necesidad de desmontarlo. Tiene un volumen pequeño, lo que lleva a la necesidad de una reposición frecuente del suministro de pellets. De los aspectos positivos: la ausencia de un tornillo de transferencia principal, un diseño general más simple y confiable.Tolva externa. Cualquier diseño, materiales usados y volumen es posible. Partiendo de un barril de plástico común y estructuras soldadas de una esquina con paredes de madera contrachapada o tela, y terminando con contenedores industriales para materiales a granel. 
Algunos diseños disponibles comercialmente prevén la posibilidad de sellar la tolva. La práctica ha demostrado que se trata de una precaución innecesaria. En una habitación con calefacción, la humedad de los pellets en un búnker sellado y abierto difiere ligeramente.
Normas de instalación y mantenimiento
Antes de pedir una tolva para pellets de combustible o fabricarla usted mismo, debe calcular el volumen mínimo requerido, basado en el hecho de que 1 tonelada de pellets ocupa 2 m3. La altura del búnker no juega un papel especial, la opinión de que en los contenedores altos se trituran las filas inferiores de gránulos no se corresponde con la realidad. El contenedor en sí debe ubicarse en una habitación seca y ventilada, a una distancia de 1 m a 12 m de la caldera. Cuanto mayor sea la distancia, mejor debe ser el combustible. De lo contrario, una gran cantidad de polvo suministrado al horno reducirá significativamente la eficiencia. Diseño de barrena complicado - no recto o con caídas adicionales y tolvas intermedias no está prohibido, pero es ineficiente. En la parte inferior del búnker, es necesario prever la presencia de una "revisión" para la limpieza periódica y eliminación de polvo. Si la estructura tiene un gran volumen y se carga desde un vehículo especializado con alimentación neumática, entonces se proporciona un parachoques de goma especial y el orificio de alimentación corta 15-20 cm por debajo del borde superior del búnker.
Si se elige una forma rectangular del búnker y su sección transversal tiene un área pequeña, con bastante frecuencia uno puede encontrar el problema de "colgar" los gránulos. En este caso, el búnker debe estar equipado con un agitador de tornillo.
Mecanismo de alimentación de pellets
Alimentación por tornillo. El tipo más común y confiable, pero no ideal. El uso de un sinfín rígido, aunque garantiza el suministro de combustible a la caldera, pero con una longitud de más de 2 m, la mayoría de los pellets se trituran en polvo. Si la tolva está lejos de la caldera o la abertura de alimentación no está al mismo nivel que el quemador, el diseño de la alimentación se vuelve mucho más complicado. Se requiere otro sinfín para alimentar pellets directamente a la caldera, una cámara de transferencia, un módulo de interfaz de motor eléctrico y un sistema de protección contra incendios contra tiro. Es posible utilizar la cadena de alimentación para la entrega previa. Con este tipo de balines no se daña, pero se produce mucho ruido.Los sinfines flexibles con tubos de alimentación de polímero son un sistema menos pretencioso, aunque menos fiable. La distancia al búnker se puede aumentar hasta 12 M. Se permite doblar la tubería hasta 45. Entre las deficiencias, se puede notar un sistema más complejo y completo para fijar la tubería de suministro.
Suministro neumático. Cuando se usan mangueras flexibles, la distancia al búnker de almacenamiento aumenta a 80 m, pero este método requiere un compresor potente. 
Los nuevos desarrollos implican el uso de una cámara adaptadora de vacío especial, que ayuda a reducir la potencia requerida de la bomba. Para la entrega directa de pellets a la cámara de combustión, se utiliza un alimentador de tornillo.
Mecanismo de encendido automático
En el modo de funcionamiento, el intervalo de encendido de una caldera correctamente ajustada le permite utilizar el fuego residual de las brasas de los pellets que aún no se han quemado. Pero en el arranque o configuración no óptima, el sistema de encendido automático entra en funcionamiento. Este detalle representa secador de pelo de alta temperatura en un caso tolerante a fallos.
Cuando se enciende, la cantidad de energía consumida aumenta dramáticamente (150-200 kW / h) en comparación con el funcionamiento normal (hasta 0,5 kW / h).Este sistema es estándar en la mayoría de los modelos. Pero se puede instalar adicionalmente. La mayoría de los fabricantes producen estos secadores de cabello para la venta por separado, pero con 2 o 3 veces más potencia. Esto se debe a la necesidad de una temperatura de encendido más alta si el secador de pelo se instala en un lugar no óptimo para su funcionamiento.
Incendio provocado con un elemento calefactor cerámico o metálico. Se instala principalmente en quemadores de retorta en el nivel inferior de combustión de pellets.
En algunos modelos se utiliza el método de los electrodos, pero es muy sensible al contenido de humedad de las pastillas de combustible.
Automatización
El control de una caldera de pellets consiste en dosificar y suministrar combustible a la cámara de combustión. El termostato controla la temperatura del refrigerante en el sistema de calefacción y regula la potencia del soplador de aire en el quemador. excepto termostato opcionalmente, se pueden instalar sensores más avanzados.
la sonda lambda no controla la temperatura, sino la cantidad de oxígeno residual en los gases de combustión calientes y regula la velocidad del ventilador en la cámara de soplado. Gracias a él, la eficiencia de la caldera aumenta significativamente.
Muchos sistemas le permiten programar no solo una temperatura constante, sino también su cambio en el transcurso de un día, dividido en 6 períodos de tiempo, y toda la semana. Los modelos modernos prevén la conexión de la automatización de la caldera a los sistemas de control remoto.
Control de línea local- incluido de serie. Suele cumplir una función de señalización de situaciones de emergencia que se han producido.
Control GSM- la posibilidad de instalar un módem GSM se incluye de serie en algunos modelos nuevos, pero el propio módem debe comprarse por separado. La gestión se produce mediante el envío de SMS con códigos de comando. El conjunto incluye varios comandos primitivos: encender, apagar y obtener información sobre el estado actual.
control de internet. Una opción adicional muy costosa que brinda control total sobre la administración a través de SMS, correo electrónico y comandos a través de la interfaz web.
Criterios para elegir una caldera de pellets
La constante mejora en el diseño de las calderas de combustibles sólidos ha llevado a que comiencen a competir con las calderas de gas. Pero para poder aprovechar al máximo los beneficios económicos, es necesario que la caldera cumpla con ciertos parámetros.certificación y/o adaptación para trabajar en Rusia;
eficiencia de trabajo con varios tipos de pastillas de combustible y en varios modos;
¿Es posible utilizar otro tipo de combustible que no sea pellets?
la presencia de modos económicos;
la posibilidad de cambiar al modo ACS, para calderas de doble circuito;
exigencia a la calidad del combustible, su contenido de cenizas;
potencia mínima admisible;
Confiabilidad y seguridad de la batería de larga duración;
ruido reproducido en varios modos:
- trabajo estándar;
- arranque de encendido;
- suministro de pellets desde un búnker externo;
la capacidad de conectar sensores adicionales y ampliar la posibilidad de control remoto adicional;
el tamaño del cenicero y la conveniencia de limpiarlo;
sistemas de seguridad:
- prevención del empuje inverso;
- prevención del sobrecalentamiento;
- sistema automático de extinción de incendios;
la presencia de autoignición;
dependencia del suministro de energía (electricidad consumida) la capacidad de trabajar con baterías.
Cálculo de la necesidad de pellets de combustible para el período invernal.
El estándar para seleccionar la potencia de un calentador de 10 kW por 100 m2 del área de la habitación corresponde a la realidad solo en un edificio construido de acuerdo con SNiP. Pero si gasta relativamente poco dinero en aislar el ático y las paredes, instalar ventanas de doble acristalamiento que ahorran energía y un sistema de ventilación con un intercambiador de calor, entonces la eficiencia económica aumentará muchas veces.Según las estadísticas, la calefacción centralizada en el centro de Rusia funciona a una capacidad máxima de 1750 horas durante el período de calefacción. Una caldera de pellets de productividad media produce una potencia térmica de 5 kW/h por 1 kg de pellet combustible. En consecuencia, para calentar 100 m2 de área, se requerirán 3500 kg de combustible por temporada de calefacción.
Instalación
Para una operación y mantenimiento exitosos, una caldera de pellets requiere la instalación en una habitación bastante espaciosa que cumpla con una serie de requisitos. La mejor opción sería construir una sala de calderas especial, pero también es adecuado un sótano espacioso que se pueda adaptar.Al instalar equipos de calefacción, se deben observar las siguientes reglas:
instalación de una base de aislamiento térmico para la caldera;
dispositivo de ventilación de suministro, natural o forzado;
instalación de un parachispas en la chimenea;
dispositivo de drenaje de chimenea;
instalación de la caldera de acuerdo con los parámetros de sangría de las paredes especificados en el pasaporte del producto;
tuberías de calderas;
sellado de chimenea, caldera y tolva;
dispositivo del sistema de extinción de incendios;
puesta en marcha inicial.
La mayoría de las calderas tienen de serie varios tipos de quemadores para diferentes tipos de pellets de combustible. Utilice el tipo especificado en la especificación. La violación de esta regla no solo reducirá drásticamente la eficiencia, sino que también puede provocar la obstrucción del horno con cenizas y la falla de la caldera.
Servicio
Aunque las calderas de pellets fueron diseñadas como sistemas automáticos que no requieren de cuidados especiales, se deben realizar ciertas acciones de mantenimiento:al comienzo de la temporada:
- limpieza y llenado del búnker con pastillas de combustible;
- limpieza del cenicero y de la cámara de combustión de la propia caldera;
- inicio - puesta en marcha manual del quemador;
- comprobar la uniformidad de la combustión de pellets en la cubeta del quemador;
- verificar la operatividad de los sistemas de encendido automático y los sistemas de suministro de aire;
- programar y poner la caldera en modo automático;
una vez por semana:
- vierta las pastillas de combustible en el búnker;
- limpiar el cenicero;
una vez al año:
- controlar el tiro en la chimenea;
- limpiar la chimenea.
Resumen de los modelos y fabricantes más populares.
D "ALESSANDRO Termomeccanika. (Italia) modelo de la serie SCA
certificado en Rusia;
doble circuito;
intercambiador de calor de 3 vías;
quemador de hierro fundido;
depósito de combustible cilíndrico con inversor automático y sistema de extinción de incendios de 480 l;
soplar aire en el horno con un ventilador eléctrico;
panel de control analógico
Equipo adicional no incluido en el paquete estándar:
sistema de control electrónico con módulo GSM;
encendido eléctrico automático y apoyo a la combustión;
regular la intensidad de la llama con una sonda lambda;
transferencia de calor de cerámica en el horno;
eliminación automática de cenizas;
insertos de seguridad en espiral en tubos de intercambiadores de calor;
sensores de llenado de búnkeres;
sistema neumático de limpieza de escorias;
calentador de circuito de ACS separado;
Se permiten pellets, virutas, aserrín, astillas pequeñas como combustible;
el suministro de combustible es de doble tornillo con un búnker intermedio.
Kostrzewa (Polonia) gama de modelos Pellets Fuzzy Logic II P
en modo automático funciona con pellets: industriales, domésticos, cereales, carbón fino;
en modo manual en leña, carbón grueso, briquetas de combustible;
Eficiencia - 90%;
encendido automático;
varios modos económicos: verano, clima, suministro de agua caliente, autónomo;
menú multilingüe del sistema de control;
tabulador de gases de escape y sonda lambda;
3 placas de retorta intercambiables para diferentes tipos de combustible;
Válvula mezcladora de 4 vías para control y separación de flujo de dos circuitos;
Intercambiador de calor de acero de 3 vías;
búnker cenicero ampliado (limpieza cada 5 meses);
sinfín de alimentación de acero;
motor económico con caja de cambios;
bombas separadas para calefacción y agua caliente;
un gran número de sensores y circuitos de control.
Alineación de KRP de Kiturami (Corea del Sur)
doble circuito;
Eficiencia - 92%;
utiliza gránulos de 1 y 2 categorías;
bomba de circulación incorporada y tanque de expansión de tipo membrana;
colector de cenizas de gran volumen, de fácil acceso;
eficaz encendedor eléctrico automático de mayor área;
el empuje inverso está estructuralmente excluido;
protección contra congelamiento y sobrecalentamiento;
detector de nivel de agua en el sistema de calefacción;
programador con una gran selección de funciones y modos económicos listos para usar: selección de temporada, cambio a calentamiento de ACS, operación autónoma;
mando a distancia con selección de programa;
sensores remotos de temperatura del aire (estándar);
el volumen aumentado del búnker para gránulos de combustible;
el corto recorrido del tornillo hasta el horno no daña los pellets.
