Le tradizionali caldaie a camera (che vengono anche bruciate con carbone) possono essere utilizzate per bruciare legna a pezzi, ma la loro efficienza non supera l'80%. Le caldaie a gassificazione di legno hanno un'efficienza molto più elevata - fino al 90% (il gas di legno viene generato durante il processo di combustione).
La combustione del pellet avviene invece tramite caldaie dedicate con alimentazione automatica del combustibile. I produttori definiscono la loro efficienza a un livello dall'84 al 92%.
Tutti i tipi di caldaie, a parte il riscaldamento degli ambienti, vengono utilizzati anche per preparare l'acqua calda. Sono sempre più spesso dotati di un sistema di controllo del riscaldamento dell'acqua come dotazione standard.
Una casa a un piano con un attico
- Autori del progetto: arch. Ludwika Juchniewicz-Lipińska, arch. Miłosz Lipiński
- Superficie utile: 160 m2
- Superficie totale: 240 m2
- Volume: 760 m3
- Coefficiente di trasmissione del calore U: pareti esterne - 0,122 W / (m2K); tetto - 0,193 W / (m2 · K); finestre - 1,0 W / (m2K)
- Richiesta di calore per scopi di riscaldamento Q: 7.040 kWh / anno
Requisiti per una caldaia per la gassificazione del legno o pellet
Sulla base della richiesta di calore calcolata nel progetto per il riscaldamento della casa e la preparazione dell'acqua calda per il lavaggio, il bagno e la pulizia, è stata selezionata una caldaia con una capacità di 6 kW. Sul mercato sono disponibili caldaie a gassificazione a legna e pellet, la cui gamma di potenza è regolabile da 5 a 15 kW.
Caldaia. Nella casa presentata, il locale caldaia è di 7,5 m2, quindi - secondo le normative - è sufficiente per il funzionamento e la manutenzione di tali caldaie. Si trova adiacente alla cucina, collegata da una porta interna. Il locale caldaia ha anche una seconda porta che conduce all'esterno.
Magazzino carburante. Le caldaie a gassificazione sono progettate per bruciare legno duro con umidità inferiore al 20%. Otteniamo tale combustibile secco solo dopo averlo stagionato per 12-18 mesi. Fortunatamente, il legno non deve essere necessariamente conservato sotto un tetto: può essere impilato e coperto dall'alto con sottobosco o un telone, in modo che non si bagni. Nel locale caldaia è bene avere un posto per un comodo deposito della legna, sufficiente per circa una settimana di affumicatura.
I pellet vengono imballati in sacchi da 15 o 25 chilogrammi e consegnati a casa tua su pallet (una tonnellata di carburante per pallet). Possono quindi essere immagazzinati nel locale caldaia, dietro un muro di materiale non infiammabile (non necessariamente di mattoni; ad esempio, è sufficiente un pezzo di lamiera sufficientemente grande).
Un'altra opzione è acquistare pellet sfuso una volta. Quindi l'area che dovrebbe essere assegnata allo stoccaggio del carburante sarà di 2,2 m2, ipotizzando un'altezza di stoccaggio di 1,6 m. Non c'è posto per questo nella casa presentata, ma il pellet può anche essere collocato in un silo metallico (serbatoio coperto) che si trova all'esterno casa. Indipendentemente dall'opzione selezionata, tuttavia, ricordarsi di mettere il pellet in un locale asciutto. Altrimenti, il granulato formerà un mucchio di segatura non fumabile.
Avvertimento! Non ci sono regolamenti in Polonia che imporrebbero la protezione antincendio dei depositi di carburante nelle case unifamiliari. Tuttavia, vale la pena installare anche un rilevatore di fumo collegato alla centrale di allarme domestica.
Camino e ventilazione. Il locale caldaia è dotato di condotto fumario, ma è destinato al camino in soggiorno. Si dovrà quindi aggiungere un tubo in più per scaricare i fumi dalla caldaia. Può essere realizzato in mattoni pieni o tubi pronti realizzati con raccordi in ceramica. Un'altra soluzione è installare un camino in acciaio resistente al calore.
Il locale caldaia era dotato, a norma del diritto edilizio, di una presa d'aria con sezione min. 200 cm2 e scarico, cioè un condotto di ventilazione separato, con una sezione di min. 14 × 14 cm.
Caldaie a gassificazione di legno
In queste caldaie la combustione della legna da ardere avviene in tre fasi. In primo luogo, il legno viene essiccato e degasato nella camera di carica, quindi viene rilasciato il gas di legno. Quindi questo gas, miscelato con una certa quantità di aria, fluisce nella seconda camera e brucia lì. Infine, le particelle contenute nei fumi vengono bruciate e il calore viene ceduto all'acqua nello scambiatore della caldaia.
La maggior parte dei produttori di queste caldaie consiglia di collegarle al sistema di riscaldamento centralizzato tramite un contenitore di accumulo (buffer). Ha una costruzione speciale composta da due serbatoi posti l'uno dentro l'altro. L'acqua di riscaldamento per l'alimentazione dei radiatori o del riscaldamento a pavimento viene prelevata dal serbatoio esterno (ad esempio con una capacità di 500 l), e dal serbatoio interno (con una capacità di 160 l) - acqua calda per il lavaggio. In estate, quando non si utilizza la caldaia, l'acqua calda per il lavaggio è fornita da una resistenza elettrica installata nel serbatoio interno.
Controllo. Negli ultimi anni sono state apportate molte modifiche ai sistemi di controllo delle caldaie a gassificazione di legna. Riguardano principalmente la regolazione della quantità di aria fornita per la combustione, in quanto il carburante si perde nella camera di carica. Di conseguenza, la combustione della legna è uniforme e il gas di scarico contiene una piccola quantità di sostanze inquinanti che vengono emesse nell'atmosfera.
Un folto gruppo di regolatori, come nelle moderne caldaie a carbone, gestisce anche il funzionamento della pompa di riscaldamento centrale, della pompa del serbatoio dell'acqua calda e collabora con un regolatore della temperatura ambiente. Alcuni dispositivi possono essere collegati all'automazione meteorologica e al controllo del secondo circuito di riscaldamento (es. Riscaldamento a pavimento ad acqua).
Servizio. Il tempo di funzionamento della caldaia (su un carico di legna) è in media di 6 ore. Molto spesso, tuttavia, questo dispositivo è collegato all'impianto di riscaldamento tramite un serbatoio di accumulo.
Il funzionamento della caldaia è limitato alla combustione intensiva per alcune ore fino a quando l'acqua non viene riscaldata alla temperatura impostata nel serbatoio di accumulo. La quantità di acqua di riscaldamento immagazzinata nel serbatoio è sufficiente per diversi giorni.
Prezzo. Il prezzo medio di mercato di una caldaia a gas di legna, con controllo di base, con una potenza fino a 25 kW, è di 7.000. Un modello con ampia regolazione può costare fino a 10.000. 5800. Il costo degli attacchi per il caricamento del serbatoio e il mantenimento della temperatura di ritorno in caldaia è di circa 1500.
Costi di esercizio. Supponendo che la stagione di riscaldamento duri sei mesi, verranno utilizzati circa 7 m3 di legno per riscaldare la casa presentata e preparare l'acqua calda. Al prezzo attuale del rovere 160-170 / m3 (0,65 m3 di legno per metro cubo), ne pagheremo 2000. Il costo di rimozione della cenere può essere omesso, in quanto verrà utilizzato in giardino come fertilizzante.
In estate, il riscaldamento dell'acqua per il lavaggio, il bagno e la pulizia con un riscaldatore elettrico costa 47 al m3. Quindi una famiglia di 4 persone ne pagherà 1700.
Caldaie a pellet
Sono tra i dispositivi più moderni ed efficienti adatti alla combustione di combustibili solidi. Oltre alle caldaie a pellet, sono disponibili anche caldaie a due fuochi. Ad esempio, quando non è necessaria l'elettricità per fornire il carburante, è possibile utilizzare un forno di emergenza. La legna viene bruciata al suo interno.
Controllo. Sempre più produttori consentono di regolare la temperatura non solo dai termostati ambiente, ma anche dall'automazione meteorologica. Molti dispositivi sono dotati di sistemi di autodiagnosi integrati che, come in un'auto, visualizzano informazioni su guasti, mancanza di carburante o necessità di pulire lo scambiatore di calore o il bruciatore.
Servizio. A causa della grande quantità di polvere generata durante la combustione del pellet (anche maggiore rispetto alla combustione del carbone), lo scambiatore di calore deve essere pulito almeno una volta al mese. La cenere viene rimossa ogni poche settimane. Un pieno carico del serbatoio del carburante, a seconda delle sue dimensioni e della temperatura esterna, è sufficiente per 3-5 giorni di fumo.
Prezzi. Una caldaia a pellet con bruciatore a storta costa circa 5.000. D'altra parte, per un modello con bruciatore a tramoggia, pagheremo in media 7.500. Se la famiglia Zieliński scegliesse questa caldaia, ma in più dotata di un sistema di pulizia del bruciatore quando brucia combustibile di qualità inferiore (spesso anche cereali o pellet di paglia) ne pagheranno più di 10.000. Un dispositivo con due forni avrà un costo simile.
Costi operativi. Ipotizzando l'utilizzo di pellet di alta qualità (potere calorifico 18 MJ / kg), il consumo annuo sarà di almeno 4,5 tonnellate. Supponendo il prezzo del pellet 650, questo dà il costo di 3020. Omettiamo anche il costo della rimozione della cenere: servirà da fertilizzante (è meglio versarlo sul compost, non direttamente sul prato). Il riscaldamento dell'elettricità nei mesi estivi costa 1700.
Tipi di caldaie a pellet
Con bruciatore a storta. Questi dispositivi sono consigliati per quegli utenti che vogliono poter fumare non solo con il pellet ma anche con carbone eco-pisello. Quando li scegli, devi prestare particolare attenzione alla qualità del pellet. I granuli contaminati da corteccia o sabbia, provocano la formazione di sedimenti duri (depositi carboniosi) attorno al perimetro del bruciatore e, di conseguenza, si ostruiscono e richiedono una pulizia.
Con bruciatore a tramoggia. Solo il pellet può essere utilizzato in queste caldaie. Tuttavia, sono più facili da usare e più sicuri dei dispositivi con bruciatori a storta. Non vi è alcun rischio di trasferimento del fuoco dal bruciatore al serbatoio del carburante. La possibilità di dosaggio preciso del pellet significa risparmio nel consumo di carburante e minore inquinamento dei gas di scarico, e quindi dell'ambiente.
La decisione della famiglia Zieliński
L'efficienza di entrambe le caldaie (caldaie a gassificazione di legna e caldaie a pellet) è simile e, cosa importante, piuttosto elevata. I modelli a gassificazione del legno richiedono purtroppo molto spazio per una lunga stagionatura del combustibile, preferibilmente per 1,5 anni. Inoltre, il puffer attraverso il quale la caldaia deve essere collegata all'impianto di riscaldamento ha una capacità relativamente grande, e quindi dimensioni, che dovrebbero essere prese in considerazione nella progettazione del locale caldaia. Il costo per l'acquisto di una caldaia a gassificazione con un buffer e l'installazione nel locale caldaia sarà superiore a quello di un dispositivo a pellet. Tenendo conto di questo e del fatto che sono oberati di lavoro e apprezzano la praticità di funzionamento, la famiglia Zieliński opterà piuttosto per una caldaia a pellet. Per ragioni di sicurezza,sarà un modello con bruciatore a tramoggia e forno di emergenza aggiuntivo.
Le spese annuali per il riscaldamento della casa e dell'acqua comprendono: ammortamento caldaia, spese carburante e riscaldamento acqua per sei mesi con stufa elettrica. Ipotizzando che la durata delle caldaie sia di 15 anni (il costo di acquisto della caldaia va diviso per 15), e che pagheremo 1700 per l'acqua di riscaldamento con durata 6 mesi estivi , le spese annuali sono le seguenti:
