Caldeiras de aquecimento a combustível líquido: design, tipos, revisão de modelos populares

Caldeiras de aquecimento a combustível líquido produtivas e econômicas permitem obter total autonomia do gasoduto centralizado.Ao pensar em instalar uma unidade, você precisa entender sua estrutura, princípio de funcionamento e características de funcionamento.

A escolha da caldeira deve basear-se numa avaliação comparativa das características e funcionalidade dos diferentes modelos. Um fator importante é a reputação do fabricante.

Neste material falaremos sobre os tipos de modelos de caldeiras de aquecimento a combustível líquido, suas vantagens e desvantagens, e também consideraremos diversos dispositivos populares de marcas conhecidas.

Vantagens e desvantagens das caldeiras de combustível líquido

As caldeiras a combustível líquido, apesar da sua capacidade de aquecer eficazmente um edifício e da sua excelência técnica, não são tão comuns como os geradores de calor a gás ou a combustível sólido.

Os equipamentos que funcionam com gasóleo ou combustível residual são muito populares nos países da Europa Ocidental.

As vantagens significativas de uma caldeira de aquecimento a óleo combustível incluem:

1. Alta eficiência de trabalho. A eficiência da maioria dos modelos chega a 95%. O combustível é consumido praticamente sem perdas.
2. Grande poder. O desempenho das unidades permite aquecer tanto instalações residenciais compactas como oficinas de produção espaçosas.
3. Alto nível de automação do trabalho. A caldeira funciona durante muito tempo sem intervenção humana.
4. Autonomia das fontes de energia. Exceto eletricidade. Se necessário, você pode sobreviver com um gerador.
5. Possibilidade de mudança para gás combustível.

Existem vantagens adicionais em tais equipamentos. A instalação da caldeira não necessita de aprovação ou autorização. Além disso, a ausência de gasoduto facilita muito os trabalhos de instalação.

Dificuldades na instalação e operação de uma caldeira óleo combustível:

1. Custos elevados para aquisição de combustível. Com o uso intensivo dos equipamentos, o consumo anual de combustível pode chegar a várias toneladas.
2. Um prédio separado está sendo construído para armazenamento de combustível. Opcionalmente, é instalado no solo um armazém com contêineres de plástico opaco ou aço. Uma condição importante é a proteção da luz solar.
3. A unidade deve ser colocada em uma sala separada com boa ventilação e exaustor potente.
4. Se a sala da caldeira a diesel estiver localizada perto da casa, será necessário isolamento acústico adicional - o queimador faz barulho durante o funcionamento.

Ao equipar instalações subterrâneas de armazenamento de combustível, é necessário levar em consideração as características hidrogeológicas da área.

Muitos modelos proporcionam ajuste climático da caldeira - definindo uma temperatura confortável na casa, levando em consideração a temperatura externa

Projeto e princípio de funcionamento da caldeira

As unidades de combustível líquido operam com o mesmo princípio das unidades de gás. A principal diferença é a utilização de queimador ventilador (bocal). O tipo de dispositivo determina em grande parte a eficiência e economia da caldeira.

Nossos compatriotas estão considerando a instalação de uma unidade de combustível líquido como método alternativo de aquecimento na ausência de uma linha centralizada de fornecimento de gás

Principais unidades operacionais do gerador de calor

Elementos estruturais de uma caldeira a combustível líquido:

• queimador;
• a câmara de combustão;
• trocador de calor;
• chaminé;
• Bloco de controle;
• quadro.

A instalação de aquecimento a combustível líquido está equipada com uma linha com bomba que fornece combustível e um tanque para armazenamento de combustível.

Para aumentar o desempenho e a eficiência do dispositivo, as empresas fabricantes estão aprimorando os modelos adicionando diferentes placas de troca de calor e tubos de chaminé ao dispositivo.

Queimador da unidade de aquecimento

Módulo principal da instalação, responsável por preparar a mistura ar-combustível e transmiti-la na quantidade necessária para manter o funcionamento do gerador de calor.

O queimador de combustível líquido é acionado por ventilador. O combustível é fornecido e injetado na câmara de combustão sob pressão - a injeção forçada de ar é realizada

Equipamento de queimador padrão para uma caldeira a óleo combustível:

1. Transformador de ignição. Gera uma faísca que acende o combustível.
2. Bloco de controle. Determina as fases de arranque, controla e desliga o queimador. É fornecida a conexão de uma fotocélula, um transformador de ignição e um sensor de desligamento de emergência.
3. Válvula solenoide. Corrige o fornecimento de combustível à câmara de combustão.
4. Regulador de ar com filtro. O aparelho normaliza o fornecimento de ar, evitando a entrada de partículas sólidas.
5. Pré-aquecedor. Altera o estado do combustível, reduzindo sua viscosidade.Quanto mais líquido o combustível entra no orifício do bico, mais economicamente ele é consumido.
6. Tubo de transbordamento de combustível. Está conectado ao tanque onde o combustível é aquecido.
7. Tubo de chama. Através da linha principal, a energia térmica é fornecida ao local onde o refrigerante é aquecido, que então circula no sistema de aquecimento.

O queimador pode ser inicialmente embutido na caldeira sem possibilidade de aumentar a potência da unidade. Módulos conectáveis ​​permitem modificar o equipamento.

A configuração de um queimador montado é feita por um especialista em casa. A vantagem de um módulo montado de fábrica é o rápido comissionamento do sistema de caldeira

Câmara de combustão da caldeira

Essencialmente, é um recipiente resistente ao calor com entrada e saída. Via de regra, apresenta seção transversal redonda ou retangular.

Dispositivo trocador de calor

Através das paredes do trocador de calor, a energia térmica é transferida para o refrigerante. Nos modelos modernos, o revestimento deste elemento é feito segundo o princípio de um dispositivo radiador - o que permite aproveitar ao máximo a energia térmica obtida durante o processo de combustão.

O queimador e a porta são fixados na parte frontal do trocador de calor. O número de seções e a área de cobertura do trocador de calor determinam a potência da caldeira

Chaminé para unidade de combustível líquido

A entrada de ar é feita a partir da rua ou da sala da caldeira, para a correta disposição da qual leia este material.

Quando fornecido de fora, o ar é fornecido através chaminé coaxial ou através de um canal separado. Para aumentar a eficiência, os canais de fumaça são equipados com placas de aço - os gases de exaustão formam fluxos turbulentos, reduzindo sua velocidade. A tração é mantida.

Unidade de controle do dispositivo

A automação foi projetada para manter a temperatura definida.As funções auxiliares reduzem o custo de operação da caldeira. Do ponto de vista técnico, as mais avançadas são as unidades dependentes do clima que alteram a temperatura de aquecimento do refrigerante com base nas leituras de sensores externos.

O princípio de funcionamento da unidade térmica baseia-se na preparação de uma mistura de combustível e ar com sua posterior pulverização na câmara de combustão

Corpo da caldeira de aquecimento

Todos os elementos do sistema são encerrados em uma caixa durável com isolamento térmico. Esta “casca” reduz a perda de calor e aumenta a eficiência da caldeira.

A parte externa do corpo é coberta por uma camada de filme termo-isolante que, quando aquecido, permanece frio e protege o operador de queimaduras.

Como a sala é aquecida?

Todo o processo de geração de calor em uma caldeira óleo combustível e transferência de energia térmica para radiadores de aquecimento pode ser dividido em várias etapas.

Estágio 1. Óleo diesel ou outro combustível é despejado no depósito. A bomba de combustível fornece líquido ao queimador - a pressão é criada na tubulação. Ao mesmo tempo, a bomba de combustível utiliza sensores para determinar a qualidade do combustível e a porcentagem de seu espessamento.

Etapa 2. O combustível diesel entra na câmara de preparação. Aqui o combustível é misturado ao ar, aquecido e liquefeito.

Etapa 3. A mistura ar-combustível é fornecida ao injetor. Sob a ação de um ventilador, a mistura é atomizada e a névoa de combustível se inflama na câmara de combustão.

Etapa 4. As paredes da câmara aquecem. Devido a isso, o trocador de calor aquece e refrigerante. Este último entra e circula no sistema de aquecimento.

Etapa 5. Quando uma substância inflamável queima, formam-se gases que são descarregados pela chaminé. Ao sair, a fumaça passa por uma série de placas de troca de calor e também libera calor.

Quando o combustível é queimado, forma-se fuligem. Para manter o rendimento da caldeira em níveis adequados, as paredes da câmara de combustão devem ser limpas periodicamente

Tipos de modelos de combustível líquido

Todas as caldeiras a combustível líquido podem ser classificadas de acordo com os seguintes critérios: âmbito de aplicação, funcionalidade, tipo de ajuste, material de fabricação, tipo de combustível utilizado e método de instalação.

Por área de aplicação

O principal indicador que determina se uma instalação de caldeira pertence a um dos tipos é a potência. Os modelos domésticos estão disponíveis com potências de 6 a 230 kW. Isso é suficiente para aquecer pequenas casas com área de 50 metros quadrados. me grandes casas de campo de 2.200 m². m.

O indicador de desempenho determina o consumo de combustível em uma caldeira de aquecimento a combustível líquido - são necessários cerca de 1 kg de óleo diesel por hora para gerar 10 kW de calor. As unidades domésticas são projetadas para uma pressão operacional máxima permitida de 4-6 bar.

A potência das caldeiras industriais de combustível líquido varia de 500 a 12.000 kW. Modelos pesados ​​funcionam para aquecimento de edifícios com área superior a 15 mil metros quadrados. m. O controle das unidades de aquecimento industrial é totalmente automatizado.

Os equipamentos de caldeiras industriais são divididos em caldeiras de água quente e caldeiras de vapor. Os primeiros aquecem água sob pressão e os segundos geram vapor superaquecido ou saturado.

Geradores de calor de alta potência são usados ​​​​em caldeiras modulares em bloco - estações autônomas para geração de vapor e calor. Os geradores de vapor são procurados nas indústrias alimentícia e moveleira, processamento de madeira, produção de petróleo e produção de rações.

Por funcionalidade

As caldeiras de circuito único destinam-se exclusivamente ao aquecimento de ambientes.Eles estão conectados a radiadores e o refrigerante circula através de um sistema de aquecimento fechado. Tal unidade não aquece água para consumo doméstico - isso deve ser feito separadamente com a instalação de uma caldeira.

Os modelos de circuito duplo são mais funcionais. As caldeiras proporcionam o aquecimento da casa e o abastecimento de água quente aos diversos pontos de captação de água (chuveiro, lavatório, etc.). O design do equipamento prevê um trocador de calor adicional para fornecer água quente.

As caldeiras de circuito duplo estão equipadas com esquentador instantâneo ou caldeira de acumulação. Ao usar um “fluxo”, a água ficará mais fria do que com um tanque de armazenamento embutido

Por método de regulação

O modo de funcionamento da caldeira é determinado pelo tipo de queimador instalado.

De acordo com o tipo de ajuste, todos os dispositivos são divididos em vários grupos:

• estágio único;
• dois e três estágios;
• modulado.

Os módulos de estágio único operam com base no princípio de ligar e desligar alternadamente. Após aquecer o refrigerante a uma determinada temperatura, a chama se apaga e, após o resfriamento, o queimador liga novamente. Esses queimadores são ineficazes e levam ao consumo excessivo de combustível.

Os queimadores “monomodo” são instalados em caldeiras com potência não superior a 200 kW. As empresas líderes estão gradualmente abandonando seu uso

Dispositivos de dois e três estágios operam nos seguintes modos:

1. Dois estágios os módulos operam com 30 e 100% da potência. Depois de aquecer a água ao máximo, o queimador muda para um modo de potência reduzida. Isso permite reduzir o consumo de combustível em 5 a 10%.
2. Três estágios operar com 30-60-100% de potência. A eficiência e alta eficiência térmica do dispositivo são alcançadas.

Modulado - o processo de combustão do combustível é regulado automaticamente.A intensidade da chama é influenciada: pela temperatura interna e externa do edifício, pela qualidade do combustível e pelo modo definido. A faixa de mudanças de potência é de 10 a 100% do desempenho.

A automação do microprocessador determina a composição da mistura ar-combustível, a taxa ideal de fornecimento de combustível aos injetores e a pressão.

As caldeiras de quinta geração estão equipadas com queimadores modulantes. Comparados aos dispositivos de dois e três estágios, são 15% mais econômicos

Por tipo de material

Os fabricantes equipam as unidades de aquecimento com trocadores de calor em ferro fundido ou aço. O material de fabricação afeta a eficiência e durabilidade da caldeira.

Os modelos de ferro fundido têm uma longa vida útil - mais de 30 anos. No entanto, eles são bastante “caprichosos” e podem rachar se houver uma diferença crítica de temperatura entre o “retorno” e o “fornecimento”. A diferença de temperatura entre a água de entrada e de saída não deve exceder 20 °C.

Se a caldeira for utilizada periodicamente, por exemplo, durante visitas ao país, então é melhor escolher um modelo com trocador de calor em aço. O aço resistente ao calor é menos durável, mas resiste a mudanças de temperatura.

Uma caldeira com trocador de calor em aço é mais barata que sua contraparte com módulo em ferro fundido. Modelos em aço são apresentados na linha de produtos Kiturami e Viessmann

Por tipo de combustível

Diesel (diesel) ou óleo usado é mais frequentemente usado como material combustível em caldeiras de combustível líquido. Externamente, as usinas a diesel não diferem de suas congêneres que trabalham em “trabalho”. A principal diferença está na componente técnica.

A caldeira utiliza combustível diesel limpo e certificado para funcionar. Ao queimar combustível, a formação de cinzas é mínima. Isso permite que o projeto utilize uma fornalha e tubos de fumaça de menor diâmetro.

A combustão do óleo usado resulta em grande emissão de cinzas. Nas caldeiras de “exaustão”, não há turbulador no interior dos tubos de fumaça e todos os sedimentos são depositados em uma câmara especial de coleta de fumaça. Recomendamos a leitura de nosso outro artigo, que discute em detalhes valor calórico vários tipos de combustível.

Dispositivos que operam com óleo usado usam óleos de transmissão e de motor de automóveis. É aconselhável instalar essas caldeiras em postos de serviço, depósitos de máquinas agrícolas e empresas automobilísticas.

Por método de instalação

Dependendo do método de instalação, existem unidades montadas na parede e no chão. As caldeiras montadas são compactas, fáceis de instalar, mas com baixa produtividade. A sua potência é suficiente para aquecer uma divisão cuja área não exceda 300 m2.

Caldeiras de combustível líquido de piso são mais volumosas e eficientes. Estes incluem todas as unidades industriais e modelos domésticos de alta potência.

Revisão de modelos de empresas líderes

Um nicho digno no mercado de equipamentos de aquecimento é ocupado por caldeiras a combustível líquido de fabricantes estrangeiros: ACV, EnergyLogyc, Buderos Logano, Saturn, Ferolli e Viessmann. Entre as empresas nacionais, Lotos e TEP-Holding têm se mostrado bem.

Caldeiras universais ACV Delta Pro

A empresa belga ACV comercializa modelos da linha Delta Pro S - caldeiras de circuito duplo com caldeira embutida. A potência das unidades de aquecimento varia de 25 a 56 kW.

As caldeiras Delta Pro S são fornecidas com queimador à escolha do comprador - modelo BMV1 para combustível líquido ou BG2000 para propano e gás natural

Características técnicas e operacionais:

• material do trocador de calor – aço;
• isolamento do corpo em espuma de poliuretano;
• operação com óleo diesel ou gás;
• painel de controle com termômetro, termostato de controle.

A caldeira de combustível líquido “ajusta-se” à estação - é fornecido um interruptor “inverno/verão”.

A eficiência das caldeiras Delta Pro S é de 92,8%. O tempo de aquecimento da água do sistema AQS depende da potência da instalação e varia de 16 a 32 minutos

Unidades EnergyLogyc – automação inteligente

As caldeiras a óleo residual da empresa americana EnergyLogyc diferem de suas congêneres nos processos automatizados de configuração do queimador e queima de combustível.

O combustível utilizado é óleo usado, óleo diesel, óleo vegetal ou querosene.

O dispositivo aumentou o tamanho da fornalha e a seção transversal dos tubos de fumaça - isso permite um uso eficaz do “trabalho” e reduz o número de trabalhos de limpeza de caldeiras

As unidades de combustível líquido EnergyLogyc estão disponíveis em três modificações:

• EL-208B – potência 58,3 kW, consumo de combustível – 5,3 l/h,
• EL-375B – desempenho 109 kW, consumo de combustível – 10,2 l/h;
• EL-500B – potência térmica – 146 kW, consumo de combustível – 13,6 l/h.

A temperatura máxima do líquido refrigerante nos modelos apresentados é de 110°C, a pressão de operação é de 2 bar.

A caldeira EL-208B é adequada para aquecimento de instalações para diversos fins: chalés, estufas, serviços automotivos, oficinas de produção, armazéns, residências particulares e escritórios

Buderos Logano – qualidade alemã

A empresa Buderos (Alemanha) produz caldeiras a diesel, bicos, queimadores e outros equipamentos necessários ao funcionamento do sistema de aquecimento. A faixa de características de potência das unidades é de 25 a 1200 kW.

A eficiência das caldeiras de combustível líquido Buderos é de 92-96%. O equipamento opera em modo totalmente automático, o material combustível é óleo diesel. Trocador de calor em ferro fundido cinzento ou aço

Os sistemas de caldeiras Buderos Logano são produzidos em duas séries:

• Buderos Logano categoria “G” - destinados ao uso privado, sua potência é de 25-95 kW;
• Buderos Logano categoria “S” - equipamentos para uso industrial.

As unidades se distinguem por um design simplificado, um sistema de controle conveniente e um silenciador integrado.

As caldeiras domésticas Buderos Logano são fornecidas com queimadores de gasóleo integrados e regulados. O dispositivo pode ser equipado com grupo de bombas, sistema de segurança e tanque de expansão

Caldeiras da empresa coreana Kiturami

As caldeiras de circuito duplo de piso da série Kiturami Turbo são projetadas para uso doméstico. A potência das unidades é de 9 a 35 kW.

Características distintivas do modelo:

• fornecimento de aquecimento e água quente para instalações até 300 m2;
• o trocador de calor da caldeira é feito de aço de alta liga;
• o trocador de calor AQS adicional consiste em 99% de cobre, o que aumenta a eficiência do aquecimento;
• Anticongelante e água são adequados como refrigerantes.

Uma característica distintiva dos modelos Turbo é a presença de um queimador turbociclone. Funciona segundo o princípio de um motor de carro turboalimentado.

Em uma placa metálica especial, a combustão secundária ocorre devido à alta temperatura. Isso permite um consumo econômico de combustível e reduz a emissão de substâncias nocivas na atmosfera.

O Kiturami Turbo pode operar nos seguintes modos: “Duche”, “Sono”, “Presença”, “Trabalho/Verificação” e “Temporizador”. O painel de controle está localizado na parte frontal do gabinete

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Assistir a vídeos ajudará você a compreender o projeto e o princípio de operação das unidades de aquecimento a combustível líquido.

Comparação de uma caldeira a diesel e uma unidade operando em “exaustão”:

As regras para escolha de equipamentos de aquecimento a combustível líquido serão discutidas no vídeo a seguir:

As caldeiras a combustível líquido possuem um alto nível de automação. O aquecimento baseado em dispositivos diesel permite alcançar autonomia e a ausência de quadros de documentação rigorosos torna-os uma oferta atractiva. No entanto, uma série de deficiências significativas na manutenção das instalações de caldeiras estão a atrasar a procura de unidades diesel.

Se você está preocupado em escolher uma caldeira a óleo, deixe suas dúvidas no bloco abaixo. Lá você pode escrever conselhos práticos sobre o tema do artigo ou compartilhar sua experiência no uso de tais equipamentos de aquecimento.