Caldaie a riscaldamento combinato: gas-elettrico o gas-legna da ardere

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Perché scegliere tra diversi tipi di energia quando è possibile utilizzarne più contemporaneamente? Ti presenteremo la tecnologia di riscaldamento ibrida: le basi per l’installazione di caldaie per diversi tipi di combustibile, i vantaggi di diverse combinazioni, le caratteristiche di installazione e utilizzo.

Caldaie a riscaldamento combinato

Le due principali varietà di caldaie ibride

I produttori espandono periodicamente la gamma di mezzi tecnici progettati per aumentare l’efficienza delle apparecchiature di riscaldamento. Tuttavia, esistono solo due schemi principali del dispositivo per il funzionamento con carburante combinato:

  • caldaie con una camera di combustione combinata;
  • caldaie con camere di combustione separate.

In totale, per le caldaie ibride, le stesse caratteristiche di progettazione sono vere per quelle convenzionali: materiale di fabbricazione, forma del forno e condotti del camino, tipi di scambiatori di calore. Ma la possibilità stessa di utilizzare diversi tipi di carburante fa le sue regolazioni..

Caldaie a riscaldamento combinato

La differenza tra caldaie con focolari combinati e separati è evidente. Da un lato, la produzione di unità monocamerali implica un minor consumo di materiale, rispettivamente, il peso e le dimensioni sono relativamente bassi alla fine. L’altro lato della medaglia è negativo: è molto difficile raggiungere un’efficienza altrettanto elevata di combustione di diversi tipi di carburante, in questo caso l’unificazione non è vantaggiosa.

Il problema è che il calore e la composizione dei prodotti della combustione per combustibile solido e gas sono molto diversi. Se si utilizza gas naturale è preferibile aumentare l’area dello scambiatore di calore e allungare il percorso della fiamma per un assorbimento del calore più efficiente, quindi nel caso di legno e carbone, la situazione è leggermente diversa. La temperatura di combustione del combustibile solido è leggermente inferiore, mentre la lunghezza della fiamma è più alta. La potenza non può essere regolata in modo flessibile, quindi lo scambiatore di calore è progettato per una maggiore affidabilità anziché efficienza energetica. Inoltre, non c’è modo di evitare la formazione di condensa e fuliggine in grandi quantità, che riducono notevolmente e rapidamente la velocità di trasferimento del calore..

Caldaie a riscaldamento combinato

La presenza di camere di combustione separate comporta un aumento del costo delle apparecchiature dell’ordine del 30% rispetto ai modelli a forno singolo. Tuttavia, un tale progetto consente non solo di aumentare l’efficienza della combustione del combustibile, ma anche di far funzionare due forni contemporaneamente. Se, durante il funzionamento di una caldaia a doppia camera a combustibile singolo su carbone o legna, il bruciatore a gas deve essere rimosso per escludere la sua contaminazione e danno, quindi nelle versioni a due combustione la camera a gas può essere accesa anche senza la partecipazione dell’operatore..

Modalità operative

Un riscaldatore elettrico per caldaie ibride è opzionale. Una tale fonte aggiuntiva di riscaldamento non ha lo scopo di appianare le interruzioni nella fornitura di combustibile o di ridurre il costo dell’energia termica generata. Tuttavia, gli elementi riscaldanti sono molto ergonomici in termini di controllo della temperatura, il che significa che possono essere utilizzati per un riscaldamento accurato del liquido di raffreddamento senza un complesso schema di automazione, serrande controllate e pressurizzazione.

Caldaie a riscaldamento combinato

Nella maggior parte dei casi, è importante che il consumatore livelli gli svantaggi associati alla bassa pressione del gas e ai costi elevati. Il riscaldamento principale si verifica a causa della combustione di combustibile solido, mentre il bruciatore a gas viene acceso solo per raggiungere la temperatura impostata. Ciò può essere richiesto sia a causa del basso consumo di energia del legno, sia nei momenti in cui il prossimo rifornimento di carburante è esaurito.

Dovresti sapere che lo schema di lavoro più efficace è quando l’acqua del “ritorno” entra per prima nella camera di combustione del gas. Qui viene riscaldato esattamente nella misura in cui, dopo aver attraversato il forno a combustibile solido, acquisisce un valore di temperatura esattamente impostato. In questo caso, si verifica l’assorbimento più completo del calore dal tipo di combustibile più costoso. Allo stesso tempo, l’acqua entra nello scambiatore di calore della camera del combustibile solido già riscaldata, il che rende la formazione di catrame e fuliggine non così intensa.

Caldaie a riscaldamento combinato

Gli elementi riscaldanti vengono accesi secondo un principio leggermente diverso. Naturalmente, se necessario, i riscaldatori elettrici possono svolgere lo stesso ruolo di un bruciatore a gas. Tuttavia, l’elettricità di solito è solo una rete di sicurezza per le caldaie a combustibile solido: i riscaldatori elettrici mantengono la temperatura del liquido di raffreddamento solo al di sopra del punto di congelamento se l’intero carico di combustibile è esaurito.

Requisiti di sicurezza

A causa delle difficoltà nell’organizzazione del funzionamento congiunto dei forni, molte caldaie non soddisfano i requisiti di sicurezza. Ciò vale principalmente per le caldaie a due bruciatori a gas singolo “gas-legno”, per le quali esistono due fattori di rischio.

Caldaie a riscaldamento combinato

Uno di questi è associato alla necessità di rimuovere manualmente le apparecchiature a gas. Senza adeguate qualifiche, il rischio di errore è molto elevato e le conseguenze di una manipolazione incauta del gas naturale sono ben note a tutti. A causa del rischio di congelamento del liquido di raffreddamento, la riconnessione dell’attrezzatura deve essere effettuata il più rapidamente possibile e, dopo tutto, non è possibile trovare specialisti intelligenti nelle apparecchiature della caldaia in un paio d’ore.

Il secondo pericolo risiede nella necessità di cambiare periodicamente lo schema di alimentazione dell’aria, che differisce per i diversi tipi di carburante. Il mancato funzionamento della spinta può portare alla formazione di monossido di carbonio in caso di combustibile solido o combustione incompleta del gas naturale.

Caldaie a riscaldamento combinato

Esiste un solo modo per eliminare tali pericoli: l’installazione di dispositivi automatici di protezione. Questi sono, innanzitutto, analizzatori di gas per uso domestico con monitoraggio della concentrazione di anidride carbonica e monossido di carbonio, nonché metano, collegati a una valvola di intercettazione. Inoltre, si consiglia di installare uno stabilizzatore di tiraggio sul camino; inoltre, non sarà superfluo installare un allarme antincendio nel locale caldaia.

Differenze nella reggetta

Le tubazioni idrauliche delle apparecchiature della caldaia e lo schema elettrico del sistema di riscaldamento dipendono dal tipo e dall’organizzazione dei circuiti di riscaldamento. Lo schema di collegamento più semplice è caratterizzato da sistemi di riscaldamento del radiatore con un vaso di espansione chiuso. Installazione obbligatoria di una pompa di circolazione e di un gruppo di sicurezza all’uscita dello scambiatore di calore della camera a combustibile solido.

Caldaie a riscaldamento combinato

Quando si utilizza una caldaia ibrida per il riscaldamento a pavimento, è necessario escludere il rischio di una temperatura dell’acqua troppo elevata. I due modi più semplici per garantire la corretta modalità di funzionamento per i circuiti con un collettore di distribuzione è quello di includere una valvola a tre vie nel tubo di alimentazione che regola il deflusso di acqua calda in eccesso al “ritorno”.

Per i sistemi con più unità di raccolta per il riscaldamento a pavimento, si consiglia di installare singoli moduli di miscelazione. I dispositivi a circolazione forzata integrati forniscono il flusso richiesto con la possibilità di regolare, mentre tutti i circuiti e i gruppi di collettori funzionano indipendentemente l’uno dall’altro e dai radiatori inclusi nel sistema.

Caldaie a riscaldamento combinato

La preparazione dell’acqua calda sanitaria nelle caldaie a doppia alimentazione può essere effettuata sia in una serpentina che in una caldaia interna. In quest’ultimo caso, l’approvvigionamento idrico ha una riserva di acqua calda dell’ordine di 30-40 litri, che viene riscaldata indirettamente dal liquido di raffreddamento del sistema di riscaldamento, cioè è assolutamente sicura. Quando si organizza un secondo circuito su una batteria di riscaldamento diretto, esiste un alto rischio di ebollizione del liquido, specialmente quando si lavora con combustibile solido. Si consiglia di installare un bollitore sopra la caldaia dell’ordine di 4-5 litri per ogni chilowatt di potenza della caldaia con l’aspettativa di uno scambio gravitazionale di liquido tra il serbatoio di accumulo e lo scambiatore di calore. È anche possibile organizzare la circolazione nel sistema di approvvigionamento idrico con una lunghezza del tubo sufficientemente lunga.

Funzionalità di installazione

Le caldaie a combustibile combinato appartengono alla classe dei dispositivi di riscaldamento voluminosi e dimensionali. Il peso delle caldaie per il riscaldamento di edifici residenziali con una superficie di 250–300 m2 può raggiungere i 500–700 kg. Per questo motivo, è necessario un piedistallo in cemento armato e un rivestimento con materiali refrattari di pareti situate a meno di un metro dal corpo della caldaia.

Caldaie a riscaldamento combinato

Ci sono anche difficoltà con l’organizzazione del camino. Le caldaie ibride, comprese quelle con focolari separati, hanno uno scarico comune di prodotti di combustione con requisiti piuttosto rigorosi per il tasso di tiraggio naturale nel camino. I problemi con la formazione di monossido di carbonio possono essere evitati installando i ventilatori di scarico del fumo o osservando tutte le normative quando si installa un segmento verticale del camino. Fondamentalmente, ciò riguarda una sporgenza sufficiente (circa 2-2,5 metri) sopra la cresta del tetto degli edifici adiacenti, il rispetto della portata richiesta e l’uso di tubi isolati compositi..

Caldaie a riscaldamento combinato

Le regole per la ventilazione del locale caldaia sono regolate separatamente. Le caldaie a doppia alimentazione sono installate solo in locali non residenziali, principalmente in locali caldaie annessi senza isolamento della struttura chiusa. Le apparecchiature dei principali produttori europei possono essere progettate per il completo contenimento dall’ambiente interno con un’autorizzazione per l’installazione in locali non collegati senza la propria fornitura di ventilazione generale. In questo caso, l’aria viene prelevata dalla strada, il che ha un buon effetto sul risparmio energetico..

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