Incalzirea spatiilor de mari dimensiuni se poate realiza fie cu ajutorul centralelor termice care au in alcatuire cazane industriale de abur sau de apa calda, fie cu tuburi radiante, generatoare de aer cald ori aeroterme.
In general, pentru a satisface necesarul de incalzire a unor spatii industriale, cazanele din componenta centralelor termice pot avea puteri cuprinse intre 100 si 25.000 kW, in functie de cerintele locatiei respective. In cadrul circuitului de incalzire primar, agentul termic – aburul sau apa – circula de la cazan, dimensionat conform cerintelor de incalzire, inspre sistemul de incalzire, cu ajutorul pompelor de circulatie si prin intermediul unei retele de tevi. Dezavantajul acestui mod de incalzire conventional il reprezinta pierderile aparute in cadrul sistemului de distributie a apei.
Centrale cu cazane de pardoseala in condensatie
Cazanele in condensatie functioneaza cu gaze naturale sau GPL si dispun de schimbatoare de caldura foarte mari, capabile astfel sa extraga o mai mare cantitate de energie, urmare a arderii combustibilului.Tehnologia condensarii utilizeaza la maximum resursele energetice ale combustibilului folosit si pot duce la obtinerea unui randament in functionare de pana la 107%, fata de randamentul unui cazan conventional, care este in jur de 80-85%. Gazele de combustie se condenseaza in partea de jos a cazanului; prin transferarea energiei latente a vaporilor din gazele de ardere inapoi in apa, se foloseste energia termala si, in acelasi timp, se reduce consumul de combustibil. Schimbatorul poate avea 3 sicane in serie pentru a ghida agentul termic primar fata de tuburi. Condensul format asigura o curatare continua a schimbatorului de reziduurile aparute in urma combustiei. Fiindca gazele de combustie ies la o temperatura foarte joasa, multe cazane au tubulatura din plastic. Pentru a contracara actiunea coroziva a condensului, schimbatoarele de caldura sunt fabricate din aluminiu sau otel inoxidabil. Aceste materiale rezista la aciditatea condensului, chiar si in prezenta sulfului din gazele naturale sau propanul utilizat drept combustibil. Daca schimbatorul secundar este de tip serpentina, acesta va fi mai putin sensibil la depunerile de calcar, in comparatie cu un schimbator in placi; in plus, are avantajul ca poate fi curatat chimic. Pe de alta parte, pompa de circulatie din cadrul instalatiei de incalzire trebuie sa fie prevazuta cu clapeta antiretur, presostat lipsa apa si supapa de siguranta. O alta caracteristica importanta a acestor cazane este emisia redusa de noxe.
Cazane industriale de abur
Cazanele industriale de abur pot fi de joasa presiune (cu presiunea de lucru cuprinsa in intervalul 0,5 – 1 bar) si de medie presiune (presiunea de lucru are valori intre 8 si 32 bar), putand functiona pe combustibil gazos sau lichid. Sunt dotate, in general, cu tub de flacara si cu trei drumuri de gaze de ardere si pot fi echipate cu diverse tipuri de arzatoare, cu reglare in trepte sau modulanta. De asemenea, pot avea in compunere pompe de alimentare cu apa si echipamente de comanda si siguranta. Pentru sporirea randamentului in functionare se recomanda folosirea economizorului, care va duce la cresterea valorii acestuia cu 4%. Aburul rezultat este uscat, calitate datorata volumului mare al spatiului de abur si al separatorului de apa integrat.
Centrale conventionale de apa calda
Acest tip de centrala are in compunere un cazan pentru arzator cu aer insuflat; generatorul termic pentru incalzire are un randament ridicat (peste 90%) si poate fi echipat cu arzator cu aer insuflat pentru combustibil lichid, gazos sau mixt, avand camera de ardere imersata. Atat performantele termice deosebite, cat si functionarea silentioasa a cazanului se datoreaza traseului special al gazelor arse si suprafetei mari de schimb termic. In particular, centralele conventionale de apa calda cu functionare pe GPL sunt destinate cladirilor industriale cu coeficient ridicat de izolare, dar potrivite si in spatii precum cladiri sociale sau de birouri. Avantajele acestui sistem de incalzire constau in timpul de incalzire foarte scurt si posibilitatea de folosire a energiei doar atunci cand este nevoie de caldura.
In alta varianta de realizare, cazanul este astfel conceput incat, din focarul dimensionat cu generozitate, flacara se reintoarce prin focar in camera de fum anterioara, de unde intra apoi prin tevile de fum.
Categoria cazanelor industriale de apa calda este completata de cazanele presurizate monobloc, ignitubulare, cu 3 drumuri de gaze de ardere distincte (primul drum in focar, al doilea si al treilea prin tevile de gaze de ardere), care functioneaza cu combustibili lichizi sau gazosi. Acestea sunt recomandate in instalatii care implica circulatia fortata a apei, in combinatie cu vase de expansiune inchise sau deschise.
Vasul de expansiune reprezinta un element obligatoriu al instalatiei, avand rolul de a prelua cresterea in volum a apei datorata procesului de incalzire. Intre cazan si vasul de expansiune, precum si intre cazan si supapele de siguranta, nu trebuie sa fie instalat nici un fel de dispozitiv de inchidere, iar supapele trebuie sa fie astfel calibrate incat sa devina active la valori ale presiunii nu mai mai decat presiunea de functionare maxim admisibila. Pompa de recirculatie, care are rolul de a preveni depunerea condensului (care apare atunci cand temperatura apei din circuitul de retur este mai mica de 55°C), trebuie instalata intre racordurile de evacuare si de retur, in amonte de orice supapa de amestec. Gama de puteri a cazanelor din aceasta categorie se intinde intre 87 si 10.000 kW. Cazanele de pana la 6.600 kW pot fi dotate cu un carucior pentru arzator, ceea ce simplifica lucrarile de intretinere sau reglajele arzatorului.
Cazane de apa supraincalzita
De regula, sunt fabricate complet din otel, au focarul presurizat, incarcare termica redusa si sunt prevazute cu placi de capat racite. Pot functiona cu combustibili lichizi sau gazosi, gama de puteri intinzandu-se pana la 3489 kW. Rezistenta la curgere a gazelor este scazuta datorita dimensiunilor mari ale cailor de circulatie. In alta varianta de fabricatie, generatorul de apa supraincalzita are trei drumuri de fum si structura monobloc. De regula, recircularea apei din cazan se realizeaza printr-o conducta suplimentara de recirculare situata la partea inferioara a cazanului. Puterea termica utila poate avea valori de pana la 14.000 kW. Se caracterizeaza printr-o functionare sigura si o durata lunga de utilizare datorita peretilor mari de apa si a distantelor mari intre tuburile de gaze arse. Volumul mare de apa asigura o circulatie eficienta prin gravitatie si un transfer sigur de caldura.
Cazane cu ulei diatermic
Sunt cazane acvatubulare cu circulatie fortata, realizate din doua serpentine circulare, coaxiale, si dintr-o serpentina circulara ce formeaza fundul cazanului, legate in serie. Fiecare serpentina este realizata din mai multe spire. Uleiul strabate mai intai serpentina interioara, dupa care intra in serpentina superioara, apoi in cea exerioara. Prima serpentina delimiteaza focarul, iar a doua serpentina genereaza trei cai de gaze de ardere, solutie constructiva care permite utilizarea arzatoarelor cu emisii reduse de noxe. In functie de uleiul folosit, temperatura maxima de lucru poate fi de 300°C (pentru ulei mineral) si de 350°C (pentru ulei sintetic). Puterea termica utila poate fi cuprinsa intre 116 – 5.815 kW, iar cazanul poate fi echipat cu generator indirect de abur. Combustibilii recomandati sunt gazul natural, GPL, combustibilul lichid tip M si uleiurile combustibile. Arderea este de tip presurizat, prin intermediul unui arzator industrial cu ventilator separat.
Sursa: 100% Construct, Revista de informatii si oferte in constructie
