Le caldaie a combustibile solido (legna, carbone, torba, ecc.) vengono solitamente utilizzate per il riscaldamento di case private non alimentate dal gas principale. L'installazione di tali sistemi, a causa del pericolo di combustione all'aperto, richiede il rispetto di alcune semplici regole che consentono una protezione affidabile contro il fuoco.

In questo articolo descriveremo i requisiti di base per il locale per una caldaia a combustibile solido e la sequenza del suo collegamento alla rete di riscaldamento e al camino.

Una caldaia a combustibile solido è un'unità di riscaldamento con una camera di combustione aperta. È chiaro che il resto dello schema di collegamento dell'apparecchio di riscaldamento deve essere sviluppato tenendo conto dei requisiti per i sistemi aperti:

• Lo scarico dei prodotti della combustione della caldaia deve essere collegato ad un camino a tiraggio naturale;
• Nel punto più alto del circuito di riscaldamento è obbligatorio installare un vaso di espansione per garantire il contatto del liquido di raffreddamento con l'atmosfera;
• Un sistema del genere può funzionare solo sull’acqua.

Recentemente, i sistemi di riscaldamento di tipo chiuso sono diventati molto più popolari tra i proprietari di immobili suburbani. Tuttavia, è severamente vietato collegare una caldaia a combustibile solido a sistemi chiusi. Il fatto è che quando l'acqua viene riscaldata, il suo volume e la sua pressione aumentano in modo significativo.

Nei modelli con caldaia a gas, per evitare un'espansione incontrollata del liquido di raffreddamento, è presente un termostato che spegne istantaneamente il bruciatore in una situazione pericolosa. Il processo di combustione nella camera di una caldaia a combustibile solido è molto più inerziale: anche dopo aver interrotto completamente l'apporto di ossigeno al forno (per questo è necessario collegare anche un termostato), la temperatura dell'acqua nel circuito di riscaldamento può continuare lievitare per parecchio tempo. Ciò è dovuto alla maggiore capacità termica della legna rispetto al gas. Pertanto, in caso di forte surriscaldamento, l'acqua in eccesso in un sistema aperto fuoriuscirà semplicemente attraverso il tubo di uscita del vaso di espansione. Se si utilizza un circuito chiuso, la pressione eccessiva nei tubi può portarne la rottura.

Dove può essere installata una caldaia a combustibile solido?

Per posizionare le caldaie con un focolare aperto, comprese quelle a combustibile solido, è necessario dotare una stanza separata: un locale caldaia.

Molto spesso, viene assegnato un posto nel seminterrato o al piano terra. A differenza dei sistemi di riscaldamento a gas, l'installazione di una caldaia a combustibile solido può essere effettuata in modo indipendente, senza coordinamento con i servizi di supervisione. Tuttavia, l'installazione di tali apparecchiature deve essere effettuata nel pieno rispetto dei requisiti indicati nei codici e nei regolamenti edilizi:

Fasi principali dell'installazione di una caldaia a combustibile solido

Lo schema di collegamento di una caldaia a combustibile solido comprende l'unità di riscaldamento stessa, tubi e radiatori di riscaldamento, un vaso di espansione, una pompa di circolazione, un accumulatore di calore ed elementi di automazione: una valvola di sicurezza e dell'aria, un termostato, un manometro. L'installazione della caldaia e i collegamenti necessari delle apparecchiature periferiche vengono eseguiti nel seguente ordine:

Dopo aver completato tutte queste operazioni, è possibile iniziare ad avviare la caldaia a combustibile solido. Per fare ciò, accendere il carburante e dopo 10-15 minuti chiudere la valvola di accensione. Quando la temperatura raggiunge gli 80–85 °C, si consiglia di impostare il termostato sul livello di fornitura di calore richiesto. Ora è sufficiente aggiungere la legna al focolare al momento giusto e sarà garantito un clima confortevole in casa.

Raccomandazioni per l'uso sicuro ed efficiente di una caldaia a combustibile solido

A differenza delle caldaie a gas, quando funzionano con la loro controparte a combustibile solido, alcuni prodotti della combustione rimangono nel focolare. Devono essere periodicamente rimossi, così come altre misure per migliorare l'efficienza del processo di combustione:

Caldaia a combustibile solido e sistema di riscaldamento chiuso

Come abbiamo già notato, è vietata l'installazione di una caldaia a combustibile solido convenzionale in un sistema di riscaldamento chiuso.

Esistono modelli speciali di caldaie, il cui design prevede maggiore robustezza, resistenza all'aumento della pressione e la presenza di un contenitore integrato per la rimozione del liquido in eccesso.

Prima che una caldaia di questo tipo possa essere installata, deve essere sottoposta a una serie di test, che solo gli specialisti possono eseguire correttamente. Pertanto, non si dovrebbe decidere da soli di utilizzare unità termiche a combustibile solido in sistemi chiusi, anche se ciò è raccomandato da installatori esperti che affermano di aver già implementato dozzine di soluzioni simili in altre strutture.

L'unico modo possibile per combinare queste apparecchiature è utilizzare uno scambiatore di calore, che consente di dividere l'impianto in due circuiti: aperto, con caldaia e vaso di espansione, e chiuso, comprensivo di radiatori e serbatoio a membrana chiuso.

Contenuto

1. Che cosa sta sfruttando, i suoi compiti e tipi
2. Legatura secondo lo schema a circolazione naturale
3. Sistema di riscaldamento a circolazione forzata
4. Tubazioni utilizzando una caldaia di riserva

introduzione

L'impianto di riscaldamento, oltre alla caldaia a combustibile solido, contiene molti altri elementi. Collegare e configurare correttamente tutti gli elementi di questo sistema non è un compito facile. In questo articolo analizzeremo vari schemi di connessione, valuteremo i vantaggi e gli svantaggi di ciascuno di essi e analizzeremo le varie sfumature e sottigliezze. Spero che questo articolo ti aiuti a collegare in modo sicuro ed efficace una caldaia a combustibile solido con le tue mani.

Che cosa sta sfruttando, i suoi compiti e tipi

Allora cos'è un'imbracatura? Questo è il nome del processo di collegamento più efficiente e sicuro di una caldaia a combustibile solido al sistema di riscaldamento domestico.

Per prolungare la durata e garantire un funzionamento sicuro di una caldaia a combustibile solido, è necessario controllare parametri quali pressione e temperatura per evitare il surriscaldamento. Gli scambiatori di calore in acciaio, tra le altre cose, sono sensibili alla temperatura del liquido di raffreddamento nella linea di ritorno, che non dovrebbe essere inferiore a 50-65 gradi Celsius. L'utilizzo di acqua più fredda nella linea di ritorno è carico di condensa, che riduce la durata dello scambiatore di calore.

Quindi, come collegare correttamente una caldaia a combustibile solido? Esistono diversi schemi di base:

• a circolazione naturale;
• a circolazione forzata;
• utilizzando una fonte di riscaldamento di riserva.

Foto 1: Cablaggio di una caldaia a combustibile solido e di una caldaia elettrica di riserva

Diamo uno sguardo più da vicino a ciascuno di essi, determiniamo l'elenco dei dispositivi necessari per organizzare ciascuno dei circuiti, nonché i pro e i contro inerenti a questi circuiti.

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Legatura secondo lo schema a circolazione naturale

Il modo più semplice è collegare una caldaia per il riscaldamento a combustibile solido - uno schema a circolazione naturale. Non necessita di alimentazione. La circolazione dell'acqua avviene per gravità. Ecco perché è anche chiamato gravitazionale.

Foto 2: Schema della reggiatura a gravità

La caldaia a combustibile solido si trova nel punto più basso del circuito e il dispositivo di riscaldamento (ad esempio un radiatore) è in alto. La caldaia riscalda l'acqua, che sale attraverso i tubi fino al radiatore, dove cede parte del suo calore all'ambiente e allo stesso tempo si raffredda. Il liquido refrigerante raffreddato scende e il cerchio si chiude. Il peso specifico del liquido refrigerante raffreddato è maggiore di quello caldo, quindi tende verso il basso. Questo crea pressione e fa circolare l'acqua nell'impianto di riscaldamento.

Quanto più diverse sono le temperature nella linea di andata e in quella di ritorno, tanto maggiore è la velocità di movimento dell'acqua lungo il circuito. Purtroppo però è difficile ottenere una grande differenza a causa delle temperature limitate nelle linee di mandata e di ritorno e delle condizioni operative sicure. Pertanto, per garantire una migliore circolazione, vengono utilizzati tubi di diametro maggiore.

Per proteggersi dal surriscaldamento viene utilizzato un circuito speciale che garantisce comunque la circolazione del liquido di raffreddamento e il consumo di calore.

La protezione contro la formazione di sovrappressione è garantita dal vaso di espansione. Ne esistono due tipi: aperti e a membrana. Lo svantaggio dell'utilizzo di serbatoi aperti è che l'acqua al suo interno si arricchisce di ossigeno, il che a sua volta provoca la corrosione delle parti in acciaio della caldaia a combustibile solido. Ecco perché, molto spesso, i serbatoi aperti vengono utilizzati insieme a caldaie e radiatori in ghisa. Quando si utilizza un serbatoio a membrana, diventa necessario collegare apparecchiature aggiuntive, come uno sfiato d'aria, una valvola di sicurezza e un manometro per controllare la pressione.

Foto 3: Autotubazione di una caldaia a combustibile solido

Per fornire la fornitura di acqua calda, viene utilizzato un serbatoio di riscaldamento. Per motivi di sicurezza deve essere dotato di miscelatore termostatico all'uscita dell'acqua calda. La funzione del miscelatore è quella di portare la temperatura dell'acqua a valori che impediscano scottature. I requisiti per l'ubicazione del riscaldatore sono gli stessi degli altri dispositivi di riscaldamento, ad es. sopra il livello della caldaia a combustibile solido.

I principali vantaggi di tale schema sono la semplicità del design e l'indipendenza energetica. Lo svantaggio principale è che durante l'avvio a freddo, fino a quando tutta l'acqua nel circuito non sarà completamente riscaldata, la temperatura nella linea di ritorno sarà inferiore al livello consentito. Ciò influisce negativamente, ad esempio, sulla durata. Gli svantaggi includono anche la scarsa controllabilità e la bassa efficienza energetica.

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Sistema di riscaldamento a circolazione forzata

La circolazione del liquido di raffreddamento viene effettuata utilizzando una pompa di circolazione. Ciò risolve il problema della bassa temperatura di ritorno aggiungendo acqua calda dalla linea di alimentazione. Condizioni di riscaldamento più confortevoli si ottengono anche grazie alla possibilità di regolare la temperatura nei dispositivi di riscaldamento. Tuttavia, ci sono anche svantaggi significativi:

• La probabilità di surriscaldamento aumenta se i dispositivi di riscaldamento nella stanza sono impostati su un consumo di calore basso.
• In assenza di alimentazione elettrica la pompa di circolazione non sarà più in grado di svolgere la sua funzione e quindi il movimento del liquido di raffreddamento si fermerà. Ciò può anche portare al surriscaldamento.

Ad esempio, per ridurre il rischio di un aumento di emergenza della temperatura nell'impianto di riscaldamento, sono dotati di scambiatori di calore di emergenza esterni o integrati.

L'inclusione di serbatoi di accumulo nello schema delle tubazioni consente di accumulare il calore in eccesso e rilasciarlo nell'impianto di riscaldamento secondo necessità. Questo risolve diversi problemi:

• In caso di basso consumo di calore, il liquido refrigerante caldo in eccesso viene accumulato per un uso successivo.
• Con un basso consumo di calore, la caldaia a combustibile solido funziona ancora alla potenza nominale.
• Consente l'utilizzo di dispositivi di potenza superiore.

La figura mostra il cablaggio di una caldaia a combustibile solido con un accumulatore di calore e una pompa di circolazione:

Foto 4: Tubazioni secondo lo schema a circolazione forzata

Molti proprietari di case private che progettano un sistema di riscaldamento sono interessati alla domanda: è possibile collegare una caldaia a combustibile solido con polipropilene? L'uso di tubi in polipropilene impone determinati requisiti sulla temperatura del liquido di raffreddamento. Gli esperti consigliano che quando si utilizzano tubi in polipropilene in un sistema di riscaldamento, i primi 1-1,5 metri della linea di alimentazione dovrebbero essere in metallo e utilizzare anche un diametro del tubo maggiore e una valvola termostatica. Naturalmente, il surriscaldamento di una caldaia a combustibile solido dovrebbe essere evitato in ogni modo possibile.

Quando si esegue questo tipo di tubazioni, è necessario tenere presente che il costo delle apparecchiature aggiuntive può essere pari o addirittura superiore al costo del dispositivo di riscaldamento a combustibile solido stesso. Questo non è adatto a chi decide di acquistare una caldaia TT per il riscaldamento domestico, puntando sul suo prezzo relativamente basso.

Le caldaie a combustibile solido vengono ora spesso utilizzate per riscaldare le case. Il loro funzionamento efficiente, il design semplice e la disponibilità di carburante hanno fatto il loro lavoro: le caldaie sono ancora popolari. Ma molti consumatori oggi sono interessati a una domanda molto importante: quale schema di collegamento per una caldaia a combustibile solido è migliore? Non tutti possono comprendere immediatamente l'essenza della domanda posta, perché quando si collega la caldaia all'impianto di riscaldamento, viene semplicemente collegata tramite due tubi a due circuiti: mandata e ritorno del liquido di raffreddamento. Tutto è corretto, ma non tutto è così semplice come potrebbe sembrare a prima vista. Scopriamolo.

Schemi di reggiatura

Cominciamo dal fatto che nella progettazione delle caldaie a combustibile solido non vengono mai installati dispositivi e apparecchiature funzionali aggiuntivi. Non hanno né una pompa di circolazione, né un vaso di espansione, né un'unità di automazione. Tutti questi dispositivi devono essere installati all'esterno dell'unità lato impianto di riscaldamento.

Pertanto, lo schema più semplice per la tubazione e il collegamento di una caldaia a combustibile solido è un semplice collegamento dei suoi tubi con i tubi dell'impianto di riscaldamento della casa. Presta attenzione all'immagine qui sotto e capirai subito di cosa stiamo parlando.

Schema di collegamento semplice

Come puoi vedere, questo schema contiene tutti gli strumenti e i dispositivi necessari che contribuiscono al funzionamento efficiente ed efficiente del riscaldamento nel suo complesso. E la stessa caldaia a combustibile solido occupa il posto principale al suo interno. A proposito, quando si presenta il compito di installare una caldaia a combustibile solido con le proprie mani, questo particolare schema, in quanto il più semplice, viene scelto immediatamente dal consumatore.

Circuiti complessi

Ma partiamo dal funzionamento di una caldaia a combustibile solido, dalla sua funzionalità. Va notato che i produttori di questo tipo di apparecchiature di riscaldamento inseriscono sempre una nota molto importante nelle istruzioni. L'unità funzionerà in modo efficiente e per lungo tempo solo se il liquido refrigerante in ingresso all'apparecchio ha una temperatura di almeno +60°C. Perché è così importante?

• Ciò evita una grande differenza di temperatura nello scambiatore di calore, aumentandone la durata. Questo è il primo.
• In secondo luogo, in questo modo si può impedire il processo di condensazione dei vapori umidi all'interno della camera di combustione del carburante. Ciò significa che la fuliggine depositatasi sulle pareti del focolare e all'interno del camino non si trasformerà in catrame.

Cosa bisogna fare per evitare che si verifichino questi fattori sfavorevoli? La prima opzione è installare un'unità di miscelazione. Naturalmente, questo viene detto ad alta voce, è semplicemente necessario installare un ponticello vicino alla caldaia che collega il circuito di alimentazione dell'impianto di riscaldamento con il circuito di ritorno. Se guardi la prima immagine, questo ponticello verrà installato tra la pompa di circolazione e il vaso di espansione e diretto verso l'alto verso il circuito di alimentazione.

Diagramma schematico di connessione

Il circuito funzionerà normalmente. Ma non appena la temperatura all'interno del ritorno scende sotto i +60°C, è possibile aprire il ponticello e aggiungere una piccola quantità di liquido refrigerante caldo al circuito di ritorno, livellando così la temperatura al livello richiesto.

E un altro schema per il collegamento di una caldaia a combustibile solido. Per ottenere il pieno rispetto della potenza di un'unità di riscaldamento di questo tipo, è necessario aggiungere costantemente legna da ardere al focolare del dispositivo. E più spesso lo fai, più intensamente funziona. In ogni caso, in questo modo si ottiene il pieno rispetto del mantenimento delle condizioni di temperatura richieste all'interno dell'edificio.

Il metodo non è dei più convenienti, perché ti lega saldamente all'unità riscaldante. Cosa si può suggerire per evitare tali inconvenienti? A tale scopo è possibile installare un serbatoio inerziale nel circuito delle tubazioni. Con il suo aiuto, l'intero sistema di riscaldamento è diviso in due parti. Il serbatoio separa la caldaia a combustibile solido dall'impianto di riscaldamento a radiatori.

• Innanzitutto, il serbatoio tampone è una sorta di accumulatore in cui si accumulerà il liquido di raffreddamento con elevata energia termica.
• In secondo luogo, al culmine del funzionamento della stessa caldaia a combustibile solido, l'acqua nel serbatoio prenderà la temperatura in eccesso dal liquido di raffreddamento.
• In terzo luogo, quando le prestazioni dell’unità diminuiscono, accadrà il contrario. L'acqua cederà il suo calore al liquido di raffreddamento.

La figura seguente mostra questo schema delle tubazioni e dell'installazione di una caldaia a combustibile solido. Siamo onesti, questo non è lo schema più semplice, che richiede un approccio attento all'implementazione del lavoro di installazione.

Schema allestimento con serbatoio di accumulo

Tutti gli esperti affermano all'unanimità che le caldaie a combustibile solido sono apparecchiature di riscaldamento difficili da controllare. È molto difficile ottimizzare il regime di temperatura con loro. O funziona al massimo, alzando la temperatura fino a +100°C, oppure diminuisce al minimo. E questa frequenza può verificarsi più volte in un breve periodo di tempo.

Per evitare ciò, è necessario prevedere un'altra unità di miscelazione durante l'installazione di una caldaia a combustibile solido, che lavorerà per abbassare la temperatura del liquido di raffreddamento. Prendiamo come base la figura sopra e facciamo un'aggiunta. Per essere più precisi, installeremo un altro ponticello. Verrà installato dopo il serbatoio tampone davanti ai radiatori del riscaldamento e collegherà i circuiti di ritorno e di alimentazione.

Isolamento dei tubi lungo i contorni

Dispositivo per circuito di emergenza

Quando risolvono il problema del surriscaldamento del liquido di raffreddamento, tutti i produttori di caldaie a combustibile solido affrontano questo problema in modo diverso. Ma tutti hanno lo stesso principio di raffreddamento: fornire acqua fredda allo scambiatore di calore dalla rete idrica domestica. Ecco alcune soluzioni a questo problema:

• Uno scambiatore di calore aggiuntivo è installato nel focolare accanto allo scambiatore di calore principale, che è collegato da un lato alla rete idrica e dall'altro al sistema fognario. Il contatto di due dispositivi consente di ridurre la temperatura del liquido di raffreddamento nello scambiatore di calore principale.
• Installazione di un piccolo scambiatore di calore all'interno di quello principale. La connessione viene effettuata secondo lo stesso schema. Infatti, un piccolo dispositivo può essere classificato come una “valvola di intercettazione”.
• Lo scambiatore di calore si collega facilmente alla rete idrica e fognaria. Per fare ciò, nella progettazione dell'unità di riscaldamento sono installati una valvola a quattro vie e un sensore integrato, che monitora la temperatura del liquido di raffreddamento all'interno dello scambiatore di calore. Quando la temperatura raggiunge un valore critico, la valvola immette semplicemente l'acqua fredda dalla rete idrica direttamente nello scambiatore di calore. Vengono miscelati due tipi di acqua con temperature diverse. Lo scambiatore di calore è inoltre dotato di un tubo di uscita che scarica parte del liquido refrigerante nella rete fognaria. Ammettiamolo, è uno schema dubbio, ma vengono prodotte caldaie a combustibile solido.

Attenzione! C'è un altro punto molto importante che riguarda il processo di installazione delle caldaie a combustibile solido. Quando è spenta, la pompa di circolazione integrata nell'impianto di riscaldamento crea una situazione in cui il liquido di raffreddamento inizia a bollire. E poiché le interruzioni di corrente nei villaggi suburbani sono comuni, questa situazione diventa problematica. Pertanto, si consiglia di installare un bypass vicino alla pompa, che commuterà il riscaldamento alla circolazione naturale dell'acqua calda.

Questi sono gli schemi utilizzati oggi. È la loro analisi che risponde alla domanda su come collegare correttamente una caldaia a combustibile solido? Tutti gli schemi proposti non sono molto complicati e richiedono un'attenzione particolare da parte del produttore dell'installazione. Qui è importante collegare correttamente ciascun dispositivo in conformità con lo scopo previsto.

Installazione bypass

A proposito, in tali circuiti vengono spesso inserite unità aggiuntive. Ad esempio, per mantenere il riscaldamento continuo del liquido di raffreddamento. Il sistema non avrà una caldaia, ma due. Molto spesso vengono installati un apparecchio elettrico e uno a combustibile solido, quindi lo schema di collegamento di una caldaia elettrica a una caldaia a combustibile solido viene realizzato in parallelo. Questo è un punto importante.

Conclusione

Dall'articolo hai potuto vedere che l'installazione di una caldaia a combustibile solido con le tue mani e il suo corretto collegamento dipendono dagli obiettivi che ti sei prefissato per il riscaldamento. Esistono molti schemi, la scelta è tua, ma assicurati di tenere conto dei nostri consigli. Sarebbe meglio se fosse più complicato, ma l'intero sistema sarebbe più facile da gestire.

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Le unità di riscaldamento che funzionano con vari tipi di combustibile solido differiscono in modo significativo nel funzionamento dai generatori di calore elettrici, a gas e a combustibile liquido. A questo proposito, il collegamento di una caldaia a combustibile solido presenta una serie di caratteristiche. Consideriamo come installare correttamente un gruppo termico in modo che il suo funzionamento sia efficiente e sicuro, nonché come installare un impianto di riscaldamento con due caldaie.

Caldaia a combustibile solido nell'impianto di riscaldamento

Caratteristiche delle caldaie a combustibile solido

La differenza tra un generatore di calore a combustibile solido e caldaie funzionanti con altre fonti energetiche si basa sulle caratteristiche di combustione di legno, carbone e altri tipi di combustibile solido.

1. Inerzia. Il combustibile solido infiammato nella camera di combustione non può essere spento rapidamente, quindi esiste sempre il rischio di surriscaldamento del liquido di raffreddamento. L'ebollizione dell'acqua nella camicia della caldaia porta ad un brusco aumento della pressione nel sistema e alla sua depressurizzazione. Per evitare situazioni di emergenza, è necessario includere nelle tubazioni di una caldaia a combustibile solido una valvola automatica progettata per scaricare la pressione.

A causa dell'inerzia, è più difficile controllare il riscaldamento del liquido di raffreddamento: dopo l'attivazione del termostato, la valvola si chiude, riducendo il flusso d'aria nella camera di combustione, ma per qualche tempo la combustione continua nella stessa modalità e la temperatura del il liquido nel circuito riesce a salire di almeno altri 2-3 gradi prima di stabilizzarsi.

Attenzione! Una caldaia a pellet non presenta uno svantaggio come l'elevata inerzia, poiché il design prevede la fornitura di carburante alla camera di combustione in piccole porzioni. L'interruzione dell'erogazione porta ad una rapida estinzione della fiamma.

2. Condensa di umidità nel focolare. La condensa si forma quando un liquido refrigerante molto freddo con una temperatura inferiore a 50 gradi entra nella camicia d'acqua dell'unità. La perdita di condensa è irta di rapida corrosione del metallo di cui sono costituite le pareti della camera di combustione, poiché questa umidità è un ambiente aggressivo. Inoltre la condensa mista alla cenere forma una sostanza appiccicosa difficile da pulire dall'interno del focolare.

Lo schema di collegamento di una caldaia a combustibile solido deve includere un'unità di miscelazione, grazie alla quale il liquido riscaldato dalla caldaia viene miscelato nel liquido di raffreddamento di ritorno raffreddato.

Attenzione! La caldaia in ghisa, che funziona a combustibile solido, è resistente alla corrosione e non teme la formazione di condensa. Tuttavia, alle tubazioni di tale unità viene aggiunta anche un'unità di miscelazione, poiché l'ingresso di liquido refrigerante raffreddato nella camicia d'acqua di una caldaia calda può portare alla distruzione della ghisa a causa dello shock termico.

Principi di base per il collegamento di un'unità a combustibile solido

Quando si considera come collegare correttamente una caldaia a combustibile solido, è necessario prestare attenzione agli elementi di tubazione di base che garantiscono il funzionamento sicuro del generatore di calore. Parliamo di un gruppo di sicurezza e di un gruppo di miscelazione.

Il gruppo di sicurezza, che comprende un manometro, oltre che una valvola di sicurezza e uno sfogo aria, montato su un collettore, è installato direttamente sul tubo di uscita del gruppo caldaia. Il manometro aiuta a monitorare la pressione nel sistema, lo sfiato serve a rimuovere le sacche d'aria e la valvola di sicurezza rilascia la miscela acqua-vapore in eccesso quando la pressione supera i parametri specificati.

Importante! È vietato installare una pompa di circolazione o valvole di intercettazione tra la tubazione ed il gruppo di sicurezza.

Un gruppo di miscelazione basato su una valvola a tre vie con testina termica viene installato insieme ad un bypass (ponticello) che collega i tubi di mandata e di ritorno, formando così un piccolo circuito di circolazione.

Il sistema che protegge la caldaia dalla condensa e dagli sbalzi termici funziona secondo il seguente schema:

1. Mentre il combustibile divampa, la valvola blocca il flusso del liquido di raffreddamento raffreddato dal grande circuito di riscaldamento. Di conseguenza, la pompa di circolazione fa circolare un volume limitato di liquido di raffreddamento in un piccolo cerchio.
2. Sul tubo di ritorno è installata una sonda, collegata alla testina termica di una valvola a tre vie. Quando il liquido di raffreddamento nella tubazione di ritorno si riscalda fino a 50-55 gradi, la testina termica viene attivata e preme sullo stelo della valvola.
3. La valvola si apre leggermente e dolcemente e il liquido di raffreddamento raffreddato inizia a fluire gradualmente nella camicia della caldaia, mescolandosi con il liquido di raffreddamento riscaldato dal bypass.
4. Quando tutti i radiatori si riscaldano e la temperatura di ritorno sale a valori sicuri per la caldaia, la valvola a tre vie chiude il bypass, aprendo completamente il passaggio del flusso di refrigerante attraverso la tubazione di ritorno.

Lo schema di base per il collegamento di una caldaia a combustibile solido all'impianto di riscaldamento è il più semplice e affidabile possibile; è possibile installare autonomamente le tubazioni.

È importante sapere come collegare una caldaia a combustibile solido utilizzando tubi polimerici per evitare problemi comuni:

• Non è sicuro utilizzare tubi polimerici per collegare una caldaia: potrebbero non resistere a un aumento di emergenza di temperatura e pressione. Si consiglia pertanto di realizzare le tubazioni in acciaio o rame e collegare i tubi in polimero al collettore che distribuisce il liquido refrigerante attraverso i circuiti di riscaldamento. Come ultima risorsa, un tubo metallico viene installato solo tra il tubo di alimentazione della caldaia e il gruppo di sicurezza.
• L'utilizzo di un tubo in polipropilene a pareti spesse per la tubazione di ritorno nella zona tra la valvola a tre vie e il tubo della caldaia fa sì che il sensore di temperatura montato sopra reagisca con un notevole ritardo al riscaldamento del liquido di raffreddamento. È meglio installare un tubo metallico.

Collegamento di un'unità a combustibile solido con un braccio idraulico

La pompa per un impianto di riscaldamento con adduzione forzata di liquido di raffreddamento è installata sul tubo di ritorno tra la valvola a tre vie e la caldaia. Questa disposizione consente di far circolare l'acqua o l'antigelo in un piccolo cerchio. È impossibile installare la pompa di circolazione sul tubo di alimentazione, poiché il dispositivo non è progettato per funzionare con una miscela acqua-vapore che si forma quando il liquido di raffreddamento si surriscalda. L'arresto della pompa accelererà o provocherà un'esplosione della caldaia di riscaldamento, poiché il liquido di raffreddamento raffreddato non vi scorrerà più.

Come ridurre il costo del cablaggio

Lo schema di collegamento base di una caldaia a combustibile solido prevede l'utilizzo di una valvola miscelatrice a tre vie dotata di testina termica e sonda in testa. Questa apparecchiatura è piuttosto costosa e può essere sostituita con un'opzione più economica: una valvola a tre vie con un elemento termostatico incorporato. Questo dispositivo ha un'impostazione fissa: la valvola si attiva quando la temperatura ambiente raggiunge i 55 o 60 gradi (a seconda del modello).

L'installazione di una valvola che mantiene una temperatura fissa riduce i costi finanziari legati all'installazione della protezione di un'unità a combustibile solido dalla condensa e dagli sbalzi termici. Si perde la capacità di controllare in modo flessibile la temperatura del liquido di raffreddamento, le deviazioni dal valore impostato possono raggiungere 1-2 gradi, ma questo non è fondamentale.

Collegamento con accumulatore di calore

Affinché l'unità a combustibile solido funzioni in modalità ottimale e la sua efficienza si avvicini ai valori nominali, è necessario utilizzare un serbatoio tampone, che funge da accumulatore dell'energia termica in eccesso rimanente dopo aver riscaldato il liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento fino al funzionamento temperature.

Se una caldaia a legna o carbone funziona senza accumulatore di calore, il tiraggio deve essere ridotto in modo che la legna non bruci troppo calda e il liquido di raffreddamento non si surriscaldi. Ma a causa della mancanza di ossigeno si forma una maggiore quantità di monossido di carbonio, che entra nell'atmosfera. Nei paesi europei avanzati, per questo motivo, è vietato far funzionare i riscaldatori a combustibile solido senza installare un serbatoio tampone.

L'installazione di un accumulatore di calore ha un ulteriore vantaggio: il combustibile, che brucia con un apporto ottimale di ossigeno, rilascia la massima energia termica e il suo eccesso non vola via nel camino, ma si accumula in un serbatoio tampone. Ciò consente di mantenere una temperatura elevata del liquido di raffreddamento nel circuito di riscaldamento per diverse ore dopo che il carburante si è bruciato.

Il collegamento di una caldaia a combustibile solido ad un accumulatore di calore comporta il collegamento di un serbatoio tampone come segue:

Schema elettrico per un accumulatore di calore con caldaia a combustibile solido

Per controllare la temperatura del liquido di raffreddamento fornito ai radiatori, sulla linea di alimentazione dopo l'accumulatore di calore collegato al sistema viene installata una seconda e una seconda pompa di circolazione.

Il tempo di raffreddamento del liquido di raffreddamento in un sistema con accumulatore di calore dopo lo spegnimento della caldaia dipende dal volume del serbatoio e dalla temperatura di riscaldamento. Per una casa privata con una superficie di 150-200 mq. m richiede un serbatoio tampone con un volume di 1 metro cubo. M. È possibile acquistare un accumulatore di calore già pronto di un volume adeguato o realizzarlo da soli: è un contenitore rettangolare o cilindrico in lamiera di acciaio, dotato di un isolamento termico affidabile.

Importante! L'installazione di un accumulatore di calore dovrebbe essere prevista in fase di progettazione dell'impianto di riscaldamento. Affinché la caldaia possa riscaldare contemporaneamente l'acqua nel circuito di riscaldamento, nel sistema ACS e all'interno, la sua potenza deve essere il doppio della potenza di progetto.

Installazione con unità elettrica o gas

In un sistema di riscaldamento possono essere installati due generatori di calore, quello principale è un'unità a combustibile solido e quello aggiuntivo è una caldaia funzionante a gas o elettricità. Questa opzione è comoda perché di notte è possibile accendere la caldaia, che funziona in modalità automatica. Il gas in bombole è scomodo da utilizzare come principale vettore energetico a causa della necessità di provvedere regolarmente al rifornimento di carburante. L'elettricità è la fonte di energia più costosa ed è più redditizio far funzionare una caldaia di questo tipo solo di notte se nella regione esiste un sistema di tariffe notturne economiche.

Come collegare le caldaie a combustibile solido e a gas in un unico sistema di riscaldamento per una grande casa? L'opzione più semplice è collegare due generatori di calore in parallelo tramite un accumulatore di calore, che fungerà inoltre da separatore idraulico.

La caldaia a gas funziona in modalità standby mentre l'acqua nel serbatoio tampone viene riscaldata dall'unità a combustibile solido. Dopo che il carburante si è esaurito, il liquido di raffreddamento inizia a raffreddarsi e non appena il sensore di temperatura trasmette il segnale corrispondente al controller dell'unità a gas, si accende automaticamente. Quando si riavvia un generatore di calore a combustibile solido, si verifica il processo inverso: il riscaldamento del liquido di raffreddamento al di sopra di una certa temperatura porta allo spegnimento del bruciatore a gas.

Secondo un principio simile, un sistema con caldaia elettrica nelle case di grandi dimensioni viene installato. Ma per le piccole case private, è rilevante un'opzione più semplice ed economica per collegare un TT e una caldaia elettrica (vedi diagramma).

Schema di collegamento per caldaia a combustibile solido e caldaia elettrica

Le unità caldaia sono collegate in parallelo con l'installazione di valvole di ritegno su ciascuna uscita. La caldaia elettrica è dotata di una pompa di circolazione incorporata, che non può essere spenta, quindi per un generatore di calore a combustibile solido è necessario selezionare una pompa più potente in modo che la caldaia TT abbia un vantaggio rispetto a quella elettrica quando funziona insieme .

Il sistema è in fase di integrazione:

• un termostato che spegne la pompa di circolazione TT della caldaia quando il liquido di raffreddamento si raffredda;
• un sensore della temperatura ambiente, che accende il boiler elettrico quando la temperatura ambiente scende dopo che il carburante si è bruciato nell'unità TT.

Metodo degli anelli primari e secondari

Come collegare due caldaie in un sistema utilizzando una quantità minima di elettronica? L'utilizzo del metodo degli anelli di circolazione primari e secondari consente di realizzare tubazioni congiunte del CT dell'unità e del boiler elettrico. La separazione idraulica dei flussi viene effettuata senza installare una freccia idraulica.

Possibilità di collegare due tipi di caldaie ad un unico sistema di riscaldamento

Entrambe le caldaie, la caldaia ACS, così come tutti i circuiti di riscaldamento, sono collegati tramite le tubazioni di mandata e di ritorno ad un unico anello di circolazione: sono quello primario. La minima perdita di carico è assicurata dalla ridotta distanza tra ciascuna coppia di attacchi (non più di 300 mm). La pressione della pompa installata sul circuito principale garantisce il movimento del liquido refrigerante lungo l'anello primario, mentre l'intensità del flusso non è influenzata dalle pompe dei circuiti secondari (a cui sono collegate le utenze di calore).

Affinché il sistema funzioni correttamente, è necessario eseguire calcoli idraulici complessi e selezionare il diametro ottimale della tubazione per tutti i circuiti. È anche importante calcolare le prestazioni della pompa. Le prestazioni effettive del gruppo pompante sul circuito principale devono essere superiori alla portata di liquido refrigerante sul circuito secondario “volumetrico” stesso. Entrambe le caldaie sono dotate di termostati di intercettazione in modo che possano funzionare l'una al posto dell'altra.

Conclusione

Prima di procedere con l'installazione indipendente delle tubazioni della caldaia a combustibile solido, si consiglia di contattare professionisti che eseguiranno un calcolo competente del sistema e forniranno consigli sulla corretta disposizione dei suoi elementi. Lo schema di collegamento deve garantire il funzionamento sicuro della caldaia a combustibile solido e creare condizioni ottimali per un consumo efficiente di carburante.

Le caldaie a combustibile solido non perdono la loro rilevanza e popolarità. Anche se sono disponibili gas ed elettricità, il combustibile solido è spesso più efficace o più economico per riscaldare una casa. Per utilizzarlo è utile familiarizzare con le tubazioni di una caldaia per riscaldamento a combustibile solido, uno schema che funzionerà meglio in casa.

Modalità di collegamento della caldaia al circuito di riscaldamento

La composizione dell'attrezzatura e delle tubazioni della caldaia dipende direttamente dal tipo di circuito di riscaldamento selezionato, dal metodo di circolazione del liquido di raffreddamento e dal grado di automazione del processo, come la regolazione fine del clima o semplicemente la regolazione del riscaldamento del liquido di raffreddamento .

Il compito dell'intero complesso di reggiatura è:

• Garantire una distribuzione uniforme del calore in tutto il circuito di riscaldamento.
• Proteggi le persone e le attrezzature da qualsiasi situazione di emergenza e minimizza le conseguenze di un guasto.
• Ridurre l'influenza della frequenza nel funzionamento di una caldaia a combustibile solido, poiché la potenza principale viene rilasciata solo dopo l'accensione del successivo carico di combustibile, mentre quando si brucia, il trasferimento di calore diminuisce.

Automazione

Prima di tutto, è necessario garantire il funzionamento senza problemi della caldaia stessa. Per controllare il processo di combustione del combustibile (legna, carbone o pallet), è sufficiente controllare la fornitura di aria fresca al focolare. Nelle caldaie a combustibile solido ciò significa utilizzare unità di automazione basate su regolatore, termostato e ventilatore nelle tubazioni.

Nella versione più semplice, un regolatore di tiraggio aiuterà ad automatizzare il funzionamento della caldaia. Una soluzione dal design semplice che include un termostato non volatile. A seconda della temperatura dei gas di scarico o del liquido di raffreddamento nello scambiatore di calore, il regolatore di tiraggio modifica il grado di tensione della catena collegata all'ammortizzatore, modificando così il livello di alimentazione d'aria alla camera di combustione.

Per il controllo e l'automazione completi, non si può fare a meno di includere un controller nel cablaggio in grado di impostare la modalità operativa ottimale dell'unità a combustibile solido. Si basa sui dati provenienti da diversi sensori di temperatura e controlla la ventola che fornisce aria al focolare. Un kit di controllo della caldaia a combustibile solido costerà in media $ 25-45 e fornirà:

• Regolazione dell'attività di combustione del carburante in base alla temperatura del liquido di raffreddamento.
• Risparmiare carburante evitando inutili bruciature e rilascio di calore nel camino.
• Aumentare la sicurezza della caldaia installando il tiraggio forzato e controllando l'eliminazione dei prodotti della combustione.
• Spegnimento automatico della caldaia in caso di surriscaldamento dell'acqua nello scambiatore di calore, prevenendo rotture o altre gravi conseguenze.

Tuttavia, l'unità di automazione allo stesso tempo rende la caldaia a combustibile solido dipendente dall'energia, quindi per un funzionamento continuo e di alta qualità sarà necessario acquisire un potente gruppo di continuità (UPS).

Composizione dell'imbracatura obbligatoria

Gruppo di sicurezza

Ciò implica un set standard di attrezzature, tra cui:

• valvola di sicurezza contro lo scoppio;
• presa d'aria automatica;
• manometro

Si consiglia di acquistare il gruppo di sicurezza già pronto, scegliendo gli elementi nel rigoroso rispetto del progetto di riscaldamento e delle caratteristiche della caldaia a combustibile solido. In questa disposizione il gruppo di sicurezza è richiesto soprattutto negli impianti di riscaldamento chiusi, dove viene mantenuta una pressione del liquido di raffreddamento costantemente elevata. Come selezionare un gruppo di sicurezza è descritto in questo articolo.

Il gruppo viene installato nel cablaggio esclusivamente nel rispetto di quattro regole fondamentali:

• direttamente accanto alla caldaia all'uscita calda;
• il tratto di tubo dalla caldaia al gruppo dovrà essere realizzato con la stessa sezione di tubo, senza strozzature e preferibilmente senza l'utilizzo di curve o curve;
• Non è accettabile installare valvole di intercettazione tra caldaia e gruppo di sicurezza;
• il gruppo e nello specifico la presa d'aria sono montati nel punto più alto del circuito.

Nel caso di circolazione naturale a circuito chiuso, la distanza tra caldaia e gruppo di sicurezza può essere di diversi metri, il che riduce notevolmente l'efficacia della valvola di scoppio.

Vaso di espansione

Per compensare la dilatazione termica del liquido di raffreddamento nelle tubazioni del circuito di riscaldamento, viene utilizzato un vaso di espansione:

• non ermetico per sistemi aperti;
• membrana – per sistemi di riscaldamento chiusi sigillati.

Nel primo caso può trattarsi di un contenitore con un volume pari ad almeno il 10% del volume totale del liquido di raffreddamento nel circuito. Installato nel punto più alto del contorno. L'altezza di installazione determina anche la pressione di esercizio del sistema. Esegue le funzioni di un gruppo di sicurezza. Il serbatoio non è isolato dall'ambiente e, grazie alla sua installazione nel punto più alto, garantisce un'efficace rimozione dell'aria circolante nelle tubazioni. Se il liquido refrigerante si espande eccessivamente, l'acqua in eccesso entra nel serbatoio o viene scaricata nella fogna quando viene superato il volume consentito.

Un vaso di espansione a membrana è progettato per impianti di riscaldamento chiusi in cui la pressione di esercizio è impostata artificialmente a 1,5-2,5 atmosfere. All'interno del serbatoio, lo spazio è diviso da una membrana di gomma elastica in due camere: in una entra il liquido refrigerante, nella seconda viene pompata aria sotto pressione.

Un vaso di espansione è installato all'uscita calda della caldaia dopo il gruppo di sicurezza o all'attacco freddo inferiore dopo la tubazione della pompa di circolazione.

1 - caldaia a combustibile solido, 2 - gruppo di sicurezza, 3 - regolatore termostatico, 4 - valvola a tre vie, 5 - pompa di circolazione, 6 - vaso di espansione a membrana, 7 - filtro grosso, 8 - radiatori, 9 - accumulatore di calore

Bypass e scelta dei tubi di distribuzione

Un bypass è un tratto di tubo collegato parallelamente a qualsiasi nodo del circuito di riscaldamento. È necessario per ridurre la resistenza idraulica complessiva del circuito e per poter controllare e regolare il volume del liquido refrigerante che entra in un'unità separata, radiatore, serbatoio di accumulo, vaso di espansione, ecc.

Nel caso di una caldaia a combustibile solido, è necessario installare dei bypass su ogni radiatore e serbatoio di accumulo, nessuno escluso, in modo che si formi un circuito in cui il liquido refrigerante possa circolare di default senza ostacoli o problemi e indipendentemente dalla portata di ogni singolo elemento.

Inoltre si consiglia di installare un by-pass sulla caldaia stessa. Si forma infatti un piccolo anello di circolazione nel quale la caldaia è legata a se stessa.

Tuttavia, ciò è possibile solo se le tubazioni dell'unità a combustibile solido includono una protezione contro il surriscaldamento, un'unità di automazione che impedisce all'acqua di bollire.

La presenza di un piccolo circuito in un impianto a circolazione forzata consente di controllare il riscaldamento della casa senza modificare il carico sulla pompa e senza ricorrere alla messa a punto del funzionamento della caldaia. Utilizzando una valvola a tre vie con testa termostatica, è possibile impostare la temperatura target nel circuito di riscaldamento in un intervallo ristretto e l'acqua calda dalla caldaia scorrerà solo quando necessario per ricostituire l'energia spesa.

Requisiti di base per tubi di riscaldamento con caldaie a combustibile solido:

• Il tratto direttamente dalla caldaia lungo le uscite calda e fredda a una distanza massima di 1,5 metri è realizzato esclusivamente in metallo e quindi, se necessario, viene installata una transizione al metallo-plastica.
• I principali componenti delle tubazioni (gruppo di sicurezza, pompa di circolazione, vaso di espansione) sono montati con tubi di sezione massima consentita per ridurre la resistenza idraulica.
• I tubi di distribuzione devono corrispondere alle condizioni di temperatura della caldaia e dell'impianto di riscaldamento con un margine fino al 20%.

Capacità di memoria

Il bypass e un piccolo circuito con valvola a tre vie consentono di risolvere completamente il problema della regolazione del riscaldamento lato radiatore. Questo però non risolve il problema della caldaia, che è costretta a funzionare ad intermittenza o a spegnersi spesso per decisioni automatiche, dopodiché dovrà essere riaccesa.

Il serbatoio di stoccaggio nell'impianto di riscaldamento a combustibile solido è un serbatoio isolato di grande volume riempito con liquido di raffreddamento. A causa dell'elevata capacità termica dell'acqua, l'energia termica può accumularsi nell'accumulatore durante i periodi di massimo trasferimento di calore dalla caldaia. Non appena il carico di carburante si brucia e la temperatura del liquido di raffreddamento nel circuito principale diminuisce, il calore inizia a fluire dall'accumulatore di calore, attenuando le fluttuazioni di temperatura. L'accumulatore di calore è installato parallelamente al circuito principale.

In base alla progettazione si distinguono:

• accumulatori di calore passanti, in cui il liquido di raffreddamento si accumula direttamente, aumentando il volume totale di acqua nel sistema;
• batterie con scambiatori di calore sotto forma di bobine integrate o registri di tubi.