Caracteristici ale cazanelor CANDLE

Avem plăcerea să vă prezentăm noul concept de centrale cu combustibil solid şi ardere îndelungată (CCSAI), cu un principiu de funcţionare original şi unic, cazanele CANDLE, cu puteri de 18, 20 şi 35 KW, care elimină toate neajunsurile şi limitările centralelor clasice, cu sau fără gazeificare.

Printre beneficiile majore se numără arderea continuă a unei încărcături tipic 24 – 36 de ore, constituită din orice combustibil solid mai puţin cărbune, eliminarea cenuşii făcându-se de 2-3 ori pe lună. Este singura centrală care funcţionează mai bine la sarcini mici decât la încărcare maximă, având un randament de 94% la solicitări de 10% din puterea nominală! Durata medie de viaţă a cazanului fiind de 25 de ani. Dar poate cel mai important este faptul că scăpaţi de grija de a alimenta mereu cazanul, iar siguranţa în exploatare este deplină, după punerea în funcţiune nefiind nevoie de nici un fel de reglaj.

Să începem cu prezentarea parametrilor constructivi.

Tabelul 1

Parametri tehnici ai cazanului cu combustibil solid CANDLE

 

CANDLE S

CANDLE 20

CANDLE 35

Putere (KW)

18

20

35

Plaja de puteri (KW)

5 - 18

6 - 20

10 - 35

Volum de apă în cazan (l)

30

45

53

Înălţimea încărcăturii (mm)

800

1400

1400

Diametrul încărcăturii (mm)

470

470

600

Volumul încărcăturii (l)

135

250

400

Înălţimea cazanului cu izolaţie (mm)

1550

2070

2070

Diametrul cazanului cu izolaţie (mm)

570

570

700

Greutatea cazanului nu depăşeşte (Kg)

195

250

315

Diametrul racordului de coş (mm)

160

160

160

Distanţa între racordurile tur şi retur (mm)

1220

1870

1870

Distanţa de la bază la centrul coşului (mm)

1290

1700

1700

Diametrul racordurilor tur/retur (G)

1 ¼”

1 ¼”

2”

Presiunea maximă de lucru în sistem (bar)

1,8

1,8

1,8

Temperatura maximă a apei în cazan (°C)

90

90

90

Depresiunea la coş (Pa)

15

15

21

Lungimea recomandată a lemnelor (mm)

350 - 420

350 - 420

480 – 550

Autonomie pentru o încărcare (ore)

7 - 30

7 - 30

7 - 30

Interval eliminare cenuşă (zile)

15

15

15

Greutate încărcătură combustibil (Kg)

30*

50*

85*

Consum lemn pentru 1KW produs (Kg/oră)

0,29*

0,29*

0,29*

Înălţime minimă coş de fum (m)

5

5

6

Suprafaţa medie încălzită, h = 2,5 m (m²)

150

200

400

* Umiditatea lemnului nu trebuie să depăşească 20%, grosimea recomandată a lemnului 50 – 100 mm

 

După această succintă trecere în revistă, să detaliem influenţa construcţiei deosebit de originală asupra calităţii şi duratei arderii, costurile cu încălzirea pe termen lung şi scurt ca şi impactul asupra mediului. La toate aceste capitole cazanul CANDLE excelează, în ciuda sau poate tocmai datorită simplităţii sale constructive.

Avem în vedere în primul rând forma cilindrică, verticală, cu priza de aer la partea superioară. Circuitul aerului are un cu totul alt traseu faţă de clasice. Dacă admisia aerului s-ar face prin uşa cenuşar aflată la partea inferioară, aprinderea combustibilului s-ar face de asemenea în această parte a cazanului, urmând ca după iniţierea arderii în toată masa încărcăturii de lemn controlul procesului de ardere să se facă extrem de dificil şi cu rezultate incerte, folosind complicaţii tehnologice la corpul cazanului, ventilatoare, echipamente termomecanice şi controlere electronice.

           Să considerăm în acest moment că aprinderea combustibilului se face în partea superioară a stivei de combustibil, cu intenţia de a arde combustibilul de sus în jos, în cantitate mică la fiecare moment dat şi nu tot dintrodată. Pentru aceasta vom avea nevoie ca aerul de combustie să fie prezent numai în zona arderii şi în cantitatea strict necesară, restul volumului de combustibil rămânând inert. Vom folosi aşadar un subansamblu pentru care cazanul a obţinut un brevet de invenţie şi anume un alimentator de aer format din trei tronsoane telescopice din ţeavă specială, care dirijează aerul de la priza de aer către suprafaţa superioară a focarului. Pe măsura consumării combustibilului şi scăderii înălţimii sale, alimentatorul de aer coboară şi el, deoarece se sprijină pe lemnul incandescent de deasupra.

           Clapeta de admisie a aerului este precis comandată de regulatorul de aer de combustie. Acesta urmăreşte în permanenţă temperatura apei dintre cei doi cilindri ce formează corpul cazanului, temperatură care reflectă necesarul de putere din sistem.

În acest mod simplu se face controlul extrem de judicios al aerului de combustie şi implicit al tirajului prin coş. Drept urmare, pentru a nu perturba acest proces delicat, uşa cenuşar şi gura de umplere cu combustibil trebuie să fie închise ermetic. Este prima mare deosebire faţă de fraţii mai mari.

 

Fig. 1

 

Prin acest mod de a controla arderea se obţin randamente foarte mari, mai ales la un necesar redus de putere, aşa cum s-a demonstrat şi prin măsurătorile efectuate în standul de încercări al firmei constructoare, materializate în tabelul şi graficul de mai jos. Este a doua mare deosebire faţă de clasice !

Tabelul 2

Rezultatele măsurătorilor pe standul de încercări

 

Graficul 1

 

           Se observă stabilizarea randamentului la valoarea de aproximativ 87% la puteri mai mari de 20 KW, respectiv la sarcini mai mari de 50% şi eficienţa surprinzător de mare la sarcini reduse - 94%.

Cazanul se adaptează imediat la necesarul de putere şi este capabil să menţină un randament constant ridicat în plaja de puteri de la 10% până la 100%!

Durata de ardere a unei încărcături creşte dramatic, având în vedere că sunt perioade ale zilei sau ale iernii, sau toamna şi primăvara, în care necesarul de putere este redus, mai ales la locuinţele bine izolate, volumul de apă caldă vehiculat prin sistem este de asemenea mic, clapeta de aer rămâne aproape închisă iar focarul se reduce ca dimensiuni şi temperatură foarte rapid, având în vedere volumul mic de combustibil care arde. Aceasta este cea de-a treia mare deosebire faţă de centralele clasice, care la lipsa necesarului de putere au dificultăţi mari în a diminua temperatura unui focar imens ca masă de combustibil incandescent. Aceeaşi situaţie dar periculos amplificată apare la oprirea pompei de circulaţie. CANDLE nu simte nevoia unei serpentine de protecţie!

O comparaţie care clarifică foarte multe aspecte ale exploatării se găseşte în tabelul de mai jos. Nu s-a făcut comparaţia cu centralele tradiţionale cu ardere directă pe care necesitatea realimentării la aproximativ trei ore le scoate din competiţie.

 

Tabelul 3

 

Gazeificare

CANDLE

Principiul de funcţionare: gazeificarea în masă a lemnului

Principiul de funcţionare: ultragazeificarea în straturi subţiri de ardere

Construcţie: complicată, materiale fragile

Construcţie: extrem de simplă şi robustă

Durata de viaţă: medie

Durata de viaţă: în medie 25 ani

Întreţinere şi service: permanent

Întreţinere şi service: curăţare simplă şi uşoară la sfârşitul sezonului, focarul fiind cilindric

Randament: max. 85%

Randament: > 90%, mai bun la sarcini mici

Combustibil: exclusiv lemn; este interzis orice alt fel de combustibil

Combustibil: lemn, lemn + rumeguş (porumb), peleţi, brichete din lemn, turbă, lemn tocat, sâmburi de fructe, coji de nuci, orice alt solid care arde.

Umiditate lemn: 15% pentru funcţionare în parametri

Umiditate lemn: la 30% încă funcţionează bine

Gudronul: se curăţă săptămânal; 1 mm gudron depus reduce eficienţa transferului termic cu 10%

Gudronul: nu se curăţă niciodată deoarece se arde la fiecare reîncărcare

Încărcare cu combustibil: la 6-9 ore

Încărcare cu combustibil: la 24-36 ore

Independenţă: are nevoie de energie electrică pt. ventilatoare şi modulul de comandă şi control

Independenţă: n-are nevoie de energie electrică pt. că n-are ventilatoare şi nici circuite electronice de monitorizare

Căderea liniei electrice: echipamente suplimentare, obligatoriu serpentină de răcire, eventual eşapare apă fierbinte

Căderea liniei electrice: nu se întâmplă nimic – temperatura apei creşte cu 15-18°C după care scade treptat

Sursă auxiliară de energie: UPS 500 VA sin, baterie cu Pb 100 Ah obligatoriu

Sursă auxiliară de energie: pentru susţinerea pompei de circulaţie – confort maxim

Confort: scăzut, alimentări dese, reglaj complicat, supraveghere

Confort: ridicat, alimentări rare, siguranţă maximă în exploatare, nimic de urmărit

Preţ: mare şi datorită echipamentelor suplimentare – puffer, pompe, etc.

Preţ: moderat

 

Trebuie subliniat că obţinerea unei durate de ardere de 6-9 ore la centralele cu gazeificare, fără folosirea acumulatoarelor de căldură (puffer) se face în sisteme scumpe, cu complicaţii tehnologice deosebite, făcute de persoane iniţiate sau de pasionaţi, cu riscul apariţiei condensului datorită setării temperaturilor reduse de operare, cu implicaţii majore asupra duratei de viaţă a respectivelor cazane. Consumatorul obişnuit n-are timp şi disponibilităţi pentru tuning la cazane. Investiţia în puffere performante este şi ea costisitoare. Este a patra mare deosebirea cazanelor CANDLE, care după instalare, la aprinderea focului n-au nevoie de reglaje, supraveghere sau dispozitive de control, cel mai complicat (şi unicul) dispozitiv al lor fiind regulatorul de aer marca Honeywell, model FR 124!

 

Toate aceste deosebiri au impact direct asupra cantităţilor de combustibil consumat, cu efectele cunoscute asupra poluării şi respectiv asupra confortului utilizatorului. Este foarte clar că şi costul încălzirii scade semnificativ, combustibilul arde numai în cantităţile necesare şi în proporţie de 99%. Arderea lemnului în cazanele CANDLE respectă aceeaşi proporţie ca la arderea peleţilor, adică rezultă aceeaşi cantitate nesemnificativă de cenuşă dacă combustibilul folosit are umiditatea maximă 20-22%.

Specialiştii companiei constructoare afirmă că în fonta sau oţelul gros, apa pe de o parte şi focul pe cealaltă parte crează tensiuni adiţionale şi deteriorarea mai rapidă a metalului, cu scurtarea duratei de serviciu a cazanului.

Dovada corectitudinii teoriei de mai sus este funcţionarea în parametri şi fără defecţiuni a tuturor cazanelor fabricate de la începerea comercializării sistemelor tip CANDLE în 2001, în număr de câteva zeci de mii de exemplare, care au grosimea tablei cilindrilor de 4 şi 3 mm.

Trebuie să amintim aici că temperatura focarului ajunge rareori la 500°C, stresul asupra materialului este moderat, fenomen care contribuie la durata mare de viaţă a cazanului CANDLE.

Graficul de mai jos sintetizează diferenţele prezentate între cele două concepte de cazane cu combustibil solid:

 

Graficul 2

Pentru clarificare, cazanul CANDLE păstrează o temperatură constantă a agentului termic, apropiată de valoarea ideală pe tot timpul arderii, în timp ce convenţionalele produc căldură în focar în exces, care se constituie în pierderi.

În ceea ce priveşte analiza beneficiilor economice ale cazanului CANDLE, vom face un mic calcul care se vrea foarte clar şi sugestiv pentru toţi cititorii.

Pentru aceasta, vom lua în considerare parametri medii de preţ şi de calitate a combustibilului.
Să exemplificăm pentru un spaţiu de 150-200 m². Considerând că pentru fiecare 10 m² de podea este necesară o putere de 1kW, pentru o incintă cu suprafaţa de 150-200 m²este nevoie de o cantitate de energie de 15-20 kWh.

Având în vedere valorile din tabelul de mai jos, se poate calcula uşor câtă energie se consumă în fiecare caz în parte şi care sunt costurile cu combustibilul la nivelul unui an.

 

Tabelul 4

Tipul cazanului

Consumul orar

Consum pentru 24 de ore

CANDLE

2 kg/h (umplere la 1-1½ zile)

48 kg

Alte cazane cu combustibil solid

6 kg/h (umplere la fiecare 3-9 ore)

144 kg

 

Nu mai rămâne decât să înmulţim cantitatea combustibilului consumat cu preţul său la un moment dat şi să calculăm diferenţele valorice.

 

Graficul 3

 

 

Cazanele CANDLE au cele mai mici cheltuieli cu combustibilul datorită eficienţei net superioare faţă de orice alt cazan cu combustibil solid.

 

Un alt element important, cu implicaţii asupra funcţionării corecte a cazanului este coşul de fum. Nu insistăm asupra dimensionării şi montării corecte dar vrem să atragem atenţia asupra izolării termice care trebuie să fie impecabilă, deoarece după stabilizarea arderii temperatura gazelor de coş nu depăşeşte 85°C iar apariţia condensului şi lipsa tirajului pot perturba funcţionarea cazanului. O soluţie bună, în limita posibilităţilor, este introducerea unui coş cu interior din inox şi exterior din tablă de oţel zincat, cu izolaţie din vată minerală bazaltică, într-un corp de coş de cărămidă dimensionat corespunzător, cu rol estetic şi de protecţie suplimentară asupra primului.

Din dotarea coşului n-ar trebui să lipsească un rotovânt, soluţie mult mai bună decât orice tip de „pălărie” care reduce tirajul cu 5-10% şi un regulator de tiraj profesional aşa cum se vede în fotografia alăturată, pentru asigurarea unui tiraj perfect, indiferent de regimul de lucru al cazanului sau de temperatura exterioară. Modul de lucru al regulatorului de tiraj poate fi văzut aici: http://www.youtube.com/watch?v=1vx-mTlE5Fg





regulator de tiraj cazane CANDLE
Fig.2
Amplasarea regulatorului de tiraj.

 


 

Particularităţi în funcţionare

La punerea în funcţiune, imediat după aprinderea focului în cazan, are loc creşterea destul de rapidă a temperaturii apei, având în vedere că vana termostatată cu trei căi dirijează apa doar prin cazan, respectiv ∆T = 40°C într-un interval de 15-20 min. După deschiderea circuitului mare este nevoie de încă 30 de min. pentru stabilizarea temperaturilor în sistem, ocazie cu care se consumă o cantitate surprinzător de mare de combustibil, fenomen perfect justificabil. Urmează o funcţionare în palier aproximativ constant de temperatură până la epuizarea întregii încărcături, adică pentru încă 23 de ore. De la cea de-a doua pornire, avem nevoie de doar 10-15 minute pentru încălzirea radiatoarelor.

Persoanele care urmăresc aceste explicaţii şi n-au suficiente cunoştinţe despre termosisteme, nu trebuie să se lase înşelate de parametri excepţionali ai cazanului în cazul în care incinta care urmează să fie încălzită are o izolaţie termică insuficientă.

Spre exemplu, o casă cu izolaţie exterioară din polistiren expandat cu grosimea de 10 cm şi densitate mare şi ferestre termopan low-e, poate să fie încălzită corespunzător timp de 24 de ore cu o încărcătură, la o temperatură exterioară de -5°C.

Aceeaşi casă dar cu izolaţie cu grosimea de 15 cm şi ferestre cu sistem de trei geamuri low-e – clar – low-e, poate să determine epuizarea combustibilului în 36 de ore la aceeaşi temperatură exterioară.

Dar dacă avem o casă cu suprafaţa ca mai înainte dar nici un fel de izolaţie, nu putem spera să suplinim pierderile de căldură pentru mai mult de 10-11 ore, în condiţiile în care o altă centrală ar face acest lucru pentru 3-4 ore.

Se va acorda o atenţie deosebită izolării podului, acolo unde este cazul (grosime de 20 cm de vată minerală bazaltică, cu densitate corespunzătoare), având în vedere că pe aici se poate pierde 30% din căldura introdusă în încăperea respectivă. 

Poate este surprinzătoare afirmaţia că achiziţionarea şi montarea unui cazan cu lemne trebuie să înceapă cu procurarea lemnului de foc cu doi ani vechime. Marea majoritate a beneficiarilor de cazane noi încep sezonul rece cu lemne verzi şi consumuri devastatoare care induc ideea că au făcut o alegere proastă a cazanului.

O altă observaţie interesantă a rezultat în urma întreruperii voite a alimentării cu energie electrică a pompei de circulaţie, experiment făcut în judeţul Vâlcea asupra unui cazan de 20 KW.

După oprirea pompei de circulaţie, am ridicat distribuitorul de aer în poziţia de încărcare cu combustibil, agăţând inelul cablului pe cârligul de reţinere. Apoi am închis ferm clapeta de aer, prin rotirea butonului regulatorului de temperatură pe poziţia 30°C. (La căderea tensiunii nu se vor deschide uşile cazanului, pentru a nu permite pătrunderea aerului care ar întreţine arderea).

Dacă n-aveţi posibilitatea să efectuaţi această procedură la întreruperea tensiunii electrice, echipaţi cazanul cu un invertor de putere mică şi o baterie de acumulatoare adecvată! Pentru pompele cu turaţie variabilă, invertorul va trebui să furnizeze sinusoidă pură.

 

În prima fază a experimentului temperatura apei a crescut de la 80°C la aproape 100°C, a urmat apoi scăderea lentă a temperaturii la aproximativ 45-50°C, concomitent cu apariţia unei cantităţi apreciabile de condens pe pereţii camerei de ardere, colectat la baza cazanului. Am observat că arderea lemnului are loc la intensitate extrem de mică până la epuizarea totală a acestuia. Dacă s-ar stopa arderea combustibilului imediat după aprinderea focului în cazan, ar fi nevoie de mai multe zile pentru consumarea întregii încărcături! Condensul creat a dispărut de la sine la următoarea pornire a cazanului, prin evaporare. Dacă există neetanșeitate la ușa cenuşar, simulată de asemenea în cadrul aceluiaşi experiment, arderea combustibilului devine incontrolabilă, cu urmări nepredictibile. Aşadar, verificaţi obligatoriu înaintea primei porniri, etanşarea uşilor cazanului şi păstraţi în timp calitatea acestor etanşări.

Şi o ultimă observaţie legată de construcţie şi funcţionare. La cazanele cu alimentare manuală, uşa de încărcare se deschide de mai multe ori pe zi pentru realimentare, ocazie cu care cantităţi apreciabile de fum năvălesc în sala cazanului, indiferent ce măsuri vom lua pentru contracararea fenomenului. Nu este un defect, este o consecinţă a modului de construcţie şi funcţionare. Dacă această incintă este amplasată la distanţă de locuinţă, nu ne va deranja de loc. Dar dacă este una din încăperile locuinţei, fumul şi mirosul neplăcut care se împrăştie peste tot, pot induce un stres apreciabil şi permanent locatarilor.

 

CANDLE nu are nici acest neajuns, pentru simplul motiv că funcţionează cu uşile închise etanş de la aprinderea focului şi până la consumarea încărcăturii, care niciodată nu se completează în intervalul de 24 de ore al arderii. Uşa cenuşar se deschide pentru a scoate cenuşa şi eventualii tăciuni, numai după 3-4 săptămâni, după încetarea arderii, atunci când nu se mai generează fum. Utilizatorii mai vechi de cazane cu combustibil solid cunosc foarte bine fenomenul şi suntem convinşi că vor aprecia cum se cuvine această particularitate deosebită a cazanelor noastre. Totuşi, nu instalaţi cazanul în încăperi locuite, rezervaţi o incintă dedicată.

 

*

* *

Cazanele CANDLE sunt lider de necontestat pentru durata de ardere la o singură alimentare cu combustibil, din întreaga serie de cazane pe lemne existente în piaţa de încălzire.
Cumpărând un cazan CANDLE nu veţi plăti pentru numele firmei sau campaniile publicitare, veţi plăti doar pentru calitatea foarte ridicată a centralelor noastre pe lemne, toate componentele acestora fiind fabricate de producător.

Siguranţa are o importanţă deosebită pentru fabricant, fapt atestat de Certificatul European de calitate.

 

Obiectivul nostru este nu numai de a vă încălzi locuinţele dar şi să vă asigurăm acelaşi confort ca al unui apartament din oraş, fără grija de a alimenta mereu centrala, de a scoate cenuşa sau de a curăţa depunerile de gudron.

 

Atenţie!

Este esenţial ca pentru funcţionarea în parametri proiectaţi dar mai ales pentru protecţia cazanului sau a personalului de deservire în caz de cădere a alimentării cu energie electrică, să se verifice obligatoriu etanşeitatea închiderii celor două uşi de acces în cazan – uşa de alimentare şi mai ales uşa cenuşar – cât şi a clapetei de admisie a aerului în cazan!

Sfat! Acordaţi atenţie rumeguşului rezultat în urma tăierii lemnelor la lungimea necesară. Lama fierăstrăului mecanic sau electric are lăţimea de aprox. 1 cm şi produce cantităţi apreciabile de rumeguş. Strângeţi cu grijă acest material combustibil de cea mai bună calitate. El poate fi introdus printre lemnele din cazan mărind durata arderii şi reducând costurile cu încălzirea.

 

Tuesday the 12th. Avantgarde Heating SRL, Craiova, Romania
Powered by Joomla! and the Make Money Online
+