Chaudières à combustible liquide: conception, types, examen des modèles populaires
Les chaudières de chauffage à combustible liquide productives et économiques vous permettent d'obtenir une autonomie totale par rapport au gazoduc centralisé.Lorsque vous envisagez d'installer une unité, vous devez comprendre sa structure, son principe de fonctionnement et ses caractéristiques de fonctionnement.
Le choix de la chaudière doit être basé sur une évaluation comparative des caractéristiques et des fonctionnalités des différents modèles. Un facteur important est la réputation du fabricant.
Dans cet article, nous parlerons des types de modèles de chaudières à combustible liquide, de leurs avantages et inconvénients, et examinerons également plusieurs appareils populaires de marques bien connues.
Le contenu de l'article :
Avantages et inconvénients des chaudières à combustible liquide
Les chaudières à combustible liquide, malgré leur capacité à chauffer efficacement un bâtiment et leur excellence technique, ne sont pas aussi courantes que les générateurs de chaleur à gaz ou à combustible solide.
Les équipements fonctionnant au diesel ou aux combustibles usés sont très populaires dans les pays d’Europe occidentale.
Les avantages significatifs d’une chaudière au fioul comprennent :
- Haute efficacité de travail. L'efficacité de la plupart des modèles atteint 95 %. Le carburant est consommé pratiquement sans perte.
- Grand pouvoir. Les performances des unités permettent de chauffer aussi bien des locaux d'habitation compacts que des ateliers de production spacieux.
- Haut niveau d'automatisation du travail. La chaudière fonctionne longtemps sans intervention humaine.
- Autonomie par rapport aux sources d'énergie. Sauf pour l'électricité. Si nécessaire, vous pouvez vous débrouiller avec un générateur.
- Possibilité de passer au gazole.
Un tel équipement présente des avantages supplémentaires. L'installation de la chaudière ne nécessite ni approbation ni autorisation. De plus, l'absence de gazoduc facilite grandement les travaux d'installation.
Difficultés d'installation et d'exploitation d'une chaudière fioul :
- Coûts élevés pour l’achat de carburant. Avec une utilisation intensive des équipements, la consommation annuelle de carburant peut atteindre plusieurs tonnes.
- Un bâtiment séparé est en cours de construction pour le stockage du carburant. En option, un entrepôt avec des conteneurs en plastique opaque ou en acier est installé dans le sol. Une condition importante est la protection contre le soleil.
- L'appareil doit être placé dans une pièce séparée avec une bonne ventilation et une hotte aspirante puissante.
- Si la chaufferie diesel est située à proximité de la maison, une isolation phonique supplémentaire sera nécessaire - le brûleur fait du bruit pendant le fonctionnement.
Lors de l'équipement des installations de stockage souterraines de combustible, il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques hydrogéologiques de la zone.
Conception et principe de fonctionnement de la chaudière
Les unités à combustible liquide fonctionnent sur le même principe que les unités à gaz. La principale différence réside dans l'utilisation d'un brûleur soufflant (buse). Le type d'appareil détermine en grande partie l'efficacité et l'économie de la chaudière.
Principales unités de commande du générateur de chaleur
Éléments structurels d'une chaudière à combustible liquide :
- brûleur;
- la chambre de combustion ;
- échangeur de chaleur;
- cheminée;
- Bloc de contrôle ;
- cadre.
L'installation de chauffage à combustible liquide est équipée d'une conduite avec une pompe d'alimentation en combustible et un réservoir de stockage du combustible.
Brûleur de l'unité de chauffage
Le module principal de l'installation, chargé de préparer le mélange air-carburant et de le transmettre dans la quantité nécessaire au maintien du fonctionnement du générateur de chaleur.
Équipement standard du brûleur pour une chaudière fioul :
- Transformateur d'allumage. Génère une étincelle qui enflamme le carburant.
- Bloc de contrôle. Détermine les phases de démarrage, effectue le contrôle et arrête le brûleur. Le raccordement d'une photocellule, d'un transformateur d'allumage et d'un capteur d'arrêt d'urgence est prévu.
- Électrovanne. Corrige l'alimentation en carburant de la chambre de combustion.
- Régulateur d'air avec filtre. L'appareil normalise l'alimentation en air, empêchant la pénétration de particules solides.
- Préchauffeur. Modifie l'état du carburant, réduisant sa viscosité.Plus le carburant pénètre dans le trou de la buse, plus il est consommé de manière économique.
- Tuyau de trop-plein de carburant. Il est relié au réservoir où le carburant est chauffé.
- Tuyau de flamme. Par la conduite principale, l'énergie thermique est fournie à l'endroit où le liquide de refroidissement est chauffé, qui circule ensuite dans le système de chauffage.
Le brûleur peut être initialement intégré à la chaudière sans possibilité d'augmenter la puissance de l'appareil. Les modules amovibles vous permettent de modifier l'équipement.
Chambre de combustion de chaudière
Il s’agit essentiellement d’un récipient résistant à la chaleur doté d’une entrée et d’une sortie. En règle générale, sa section est ronde ou rectangulaire.
Dispositif d'échangeur de chaleur
À travers les parois de l'échangeur de chaleur, l'énergie thermique est transférée au liquide de refroidissement. Dans les modèles modernes, le revêtement de cet élément est réalisé selon le principe d'un dispositif de radiateur - cela permet une utilisation maximale de l'énergie thermique obtenue lors du processus de combustion.
Cheminée pour unité à combustible liquide
La prise d'air s'effectue depuis la rue ou depuis la chaufferie, pour un bon agencement dont lire ce materiel.
Lorsqu'il est fourni de l'extérieur, l'air est fourni par cheminée coaxiale ou via un canal séparé. Pour augmenter l'efficacité, les canaux de fumée sont équipés de plaques d'acier - les gaz d'échappement forment des flux turbulents, réduisant leur vitesse. La traction est maintenue.
Unité de contrôle de l'appareil
L'automatisation est conçue pour maintenir la température réglée.Les fonctions auxiliaires réduisent le coût de fonctionnement de la chaudière. D'un point de vue technique, les plus avancées sont les unités dépendantes des conditions météorologiques qui modifient la température de chauffage du liquide de refroidissement en fonction des lectures de capteurs externes.
Corps de chaudière de chauffage
Tous les éléments du système sont enfermés dans un boîtier durable et isolant thermique. Cette « coque » réduit les pertes de chaleur et augmente le rendement de la chaudière.
L'extérieur du corps est recouvert d'une couche de film calorifuge qui, lorsqu'il est chauffé, reste froid et protège l'opérateur des brûlures.
Comment la pièce est-elle chauffée ?
L'ensemble du processus de génération de chaleur dans une chaudière au fioul et de transfert d'énergie thermique aux radiateurs de chauffage peut être divisé en plusieurs étapes.
Étape 1. Du diesel ou un autre carburant est déversé dans l’installation de stockage. La pompe à carburant alimente en liquide le dispositif de brûleur - une pression est créée dans la canalisation. Dans le même temps, la pompe à carburant utilise des capteurs pour déterminer la qualité du carburant et le pourcentage de son épaississement.
Étape 2. Le carburant diesel entre dans la chambre de préparation. Ici, le carburant est mélangé à l'air, chauffé et liquéfié.
Étape 3. Le mélange air-carburant est fourni à l'injecteur. Sous l'action d'un ventilateur, le mélange est atomisé et le brouillard de carburant s'enflamme dans la chambre de combustion.
Étape 4. Les parois de la chambre se réchauffent. De ce fait, l'échangeur de chaleur chauffe et liquide de refroidissement. Cette dernière entre et circule dans le système de chauffage.
Étape 5. Lorsqu'une substance inflammable brûle, des gaz se forment et s'échappent par la cheminée. En sortant précipitamment, la fumée traverse une série de plaques d'échange thermique et dégage également sa chaleur.
Types de modèles à combustible liquide
Toutes les chaudières à combustible liquide peuvent être classées selon les critères suivants : champ d'application, fonctionnalité, type de réglage, matériau de fabrication, type de combustible utilisé et méthode d'installation.
Par domaine d'application
Le principal indicateur qui détermine si une installation de chaudière appartient à l'un des types est la puissance. Les modèles domestiques sont disponibles avec une puissance de 6 à 230 kW. C'est suffisant pour chauffer de petites maisons d'une superficie de 50 mètres carrés. m et grands chalets de 2200 m². m.
L'indicateur de performance détermine la consommation de carburant dans une chaudière à combustible liquide - environ 1 kg de carburant diesel par heure est nécessaire pour générer 10 kW de chaleur. Les unités domestiques sont conçues pour une pression de fonctionnement maximale autorisée de 4 à 6 bars.
La puissance des chaudières industrielles à combustible liquide varie de 500 à 12 000 kW. Les modèles robustes permettent de chauffer des bâtiments d'une superficie de plus de 15 000 mètres carrés. M. Le contrôle des unités de chauffage industrielles est entièrement automatisé.
L'équipement des chaudières industrielles est divisé en chaudières à eau chaude et à vapeur. Les premiers chauffent l’eau sous pression et les seconds génèrent de la vapeur surchauffée ou saturée.
Par fonctionnalité
Les chaudières à circuit unique sont destinées exclusivement au chauffage des locaux.Ils sont reliés à des radiateurs et le liquide de refroidissement circule dans un système de chauffage fermé. Une telle unité ne chauffe pas l'eau destinée à la consommation domestique - cela doit être réglé séparément en installant une chaudière.
Les modèles à double circuit sont plus fonctionnels. Des chaudières assurent le chauffage de la maison et l'alimentation en eau chaude des différents points de prise d'eau (douche, lavabo, etc.). La conception de l'équipement prévoit un échangeur de chaleur supplémentaire pour assurer l'approvisionnement en eau chaude.
Par méthode de régulation
Le mode de fonctionnement de la chaudière est déterminé par le type de brûleur installé.
Selon le type de réglage, tous les appareils sont répartis en plusieurs groupes :
- en une seule étape;
- en deux et trois étapes;
- modulé.
Les modules à un étage fonctionnent sur le principe de l'alternance marche/arrêt. Après avoir chauffé le liquide de refroidissement à une certaine température, la flamme s'éteint et après refroidissement, le brûleur se rallume. De tels brûleurs sont inefficaces et entraînent une consommation excessive de carburant.
Les appareils à deux et trois étages fonctionnent dans les modes suivants :
- En deux étapes les modules fonctionnent à 30 et 100 % de leur puissance. Après avoir chauffé l'eau au maximum, le brûleur passe en mode puissance réduite. Cela vous permet de réduire la consommation de carburant de 5 à 10 %.
- En trois étapes fonctionner à 30-60-100 % de puissance. L'efficacité et le rendement thermique élevé de l'appareil sont obtenus.
Modulé - le processus de combustion du carburant est régulé automatiquement.L'intensité de la flamme est influencée par : la température intérieure et extérieure du bâtiment, la qualité du combustible et le mode réglé. La plage de changements de puissance est de 10 à 100 % des performances.
L'automatisation par microprocesseur détermine la composition du mélange air-carburant, le taux optimal d'alimentation en carburant des injecteurs et la pression.
Par type de matériau
Les fabricants équipent les unités de chauffage d'échangeurs de chaleur en fonte ou en acier. Le matériau de fabrication affecte l'efficacité et la durabilité de la chaudière.
Les modèles en fonte ont une longue durée de vie - plus de 30 ans. Cependant, ils sont assez « capricieux » et peuvent se fissurer s'il existe une différence de température critique entre le « retour » et le « soufflage ». La différence de température entre l'eau d'entrée et de sortie ne doit pas dépasser 20 °C.
Si la chaudière doit être utilisée périodiquement, par exemple lors de visites à la campagne, il est préférable de choisir un modèle avec un échangeur de chaleur en acier. L'acier résistant à la chaleur est moins durable, mais résiste aux changements de température.
Par type de carburant
Le diesel (diesel) ou l'huile usagée est le plus souvent utilisé comme combustible dans les chaudières à combustible liquide. Extérieurement, les centrales diesel ne diffèrent pas de leurs homologues travaillant en « working off ». La principale différence réside dans la composante technique.
La chaudière utilise du carburant diesel propre et certifié pour fonctionner. Lors de la combustion de combustible, la formation de cendres est minime. Cela permet à la conception d'utiliser un foyer et des conduits de fumée de plus petit diamètre.
La combustion des huiles usées entraîne une émission importante de cendres. Dans les chaudières « à échappement », il n'y a pas de turbulateur à l'intérieur des tubes de fumée et tous les sédiments sont déposés dans une chambre spéciale de collecte des fumées. Nous vous recommandons de lire notre autre article, qui traite en détail Valeur calorifique différents types de carburant.
Par méthode d'installation
Selon la méthode d'installation, il existe des unités murales et au sol. Les chaudières montées sont compactes, faciles à installer, mais à faible productivité. Leur puissance est suffisante pour chauffer une pièce dont la superficie n'excède pas 300 m².
Les chaudières à combustible liquide au sol sont plus volumineuses et plus efficaces. Ceux-ci incluent toutes les unités industrielles et les modèles domestiques de grande puissance.
Examen des modèles d'entreprises leaders
Une niche intéressante sur le marché des équipements de chauffage est occupée par les chaudières à combustible liquide de fabricants étrangers : ACV, EnergyLogyc, Buderos Logano, Saturn, Ferolli et Viessmann. Parmi les entreprises nationales, Lotos et TEP-Holding ont fait leurs preuves.
Chaudières universelles ACV Delta Pro
La société belge ACV vend des modèles de la gamme Delta Pro S - chaudières à double circuit avec chaudière intégrée. La puissance des unités de chauffage varie de 25 à 56 kW.
Caractéristiques techniques et opérationnelles :
- matériau de l'échangeur de chaleur – acier ;
- isolation du corps en mousse de polyuréthane;
- fonctionnement au diesel ou au gaz ;
- panneau de commande avec thermomètre, thermostat de contrôle.
La chaudière à combustible liquide « s'adapte » à la saison - un interrupteur « hiver/été » est prévu.
Unités EnergyLogyc – automatisation intelligente
Les chaudières à fioul usagé de la société américaine EnergyLogyc diffèrent de leurs analogues par les processus automatisés de configuration du brûleur et de combustion du combustible.
Le carburant utilisé est de l'huile usagée, du carburant diesel, de l'huile végétale ou du kérosène.
Les unités à combustible liquide EnergyLogyc sont disponibles en trois versions :
- EL-208B – puissance 58,3 kW, consommation de carburant – 5,3 l/h,
- EL-375B – puissance 109 kW, consommation de carburant – 10,2 l/h ;
- EL-500B – puissance thermique – 146 kW, consommation de carburant – 13,6 l/h.
La température maximale du liquide de refroidissement dans les modèles présentés est de 110°C, la pression de fonctionnement est de 2 bars.
Buderos Logano – qualité allemande
La société Buderos (Allemagne) produit des chaudières diesel, des buses, des brûleurs et autres équipements nécessaires au fonctionnement du système de chauffage. La gamme de caractéristiques de puissance des unités est de 25 à 1 200 kW.
Les systèmes de chaudière Buderos Logano sont produits en deux séries :
- Buderos Logano catégorie « G » - destinés à un usage privé, leur puissance est de 25 à 95 kW ;
- Buderos Logano catégorie « S » - équipements à usage industriel.
Les unités se distinguent par une conception épurée, un système de commande pratique et un silencieux intégré.
Chaudières de la société coréenne Kiturami
Les chaudières au sol à double circuit de la série Kiturami Turbo sont conçues pour un usage domestique. La puissance des unités est de 9 à 35 kW.
Particularités du modèle :
- fourniture de chauffage et d'eau chaude pour des locaux jusqu'à 300 m² ;
- l'échangeur de chaleur de la chaudière est en acier fortement allié ;
- l'échangeur de chaleur ECS supplémentaire est composé à 99 % de cuivre, ce qui augmente l'efficacité du chauffage ;
- L'antigel et l'eau conviennent comme liquides de refroidissement.
Une particularité des modèles Turbo est la présence d'un brûleur turbocyclone. Il fonctionne sur le principe d’un moteur de voiture turbocompressé.
Dans une plaque métallique spéciale, une combustion secondaire se produit en raison de la température élevée. Cela permet une consommation de carburant économique et réduit les émissions de substances nocives dans l'atmosphère.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Regarder des vidéos vous aidera à comprendre la conception et le principe de fonctionnement des unités de chauffage à combustible liquide.
Comparaison d'une chaudière diesel et d'une unité fonctionnant sur « échappement » :
Les règles de choix des équipements de chauffage à combustible liquide seront abordées dans la vidéo suivante :
Les chaudières à combustible liquide ont un haut niveau d'automatisation. Le chauffage basé sur des appareils diesel permet d'atteindre l'autonomie, et l'absence de cadres documentaires stricts en fait une offre attractive. Cependant, un certain nombre de lacunes importantes dans la maintenance des installations de chaudières freinent la demande d'unités diesel.
Si vous êtes préoccupé par le choix d’une chaudière au fioul, veuillez laisser vos questions dans le bloc ci-dessous. Vous pouvez y rédiger des conseils pratiques sur le sujet de l'article ou partager votre expérience d'utilisation de tels équipements de chauffage.
