ES2432475B1 - Caldera de biomasa para multiples combustibles - Google Patents

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Abstract

Caldera de biomasa para múltiples combustibles.#Caldera de biomasa que comprende una tolva (1) dispuesta sobre una caldera (3) y que permite la alimentación de la biomasa por gravedad, estando la tolva conectada por medio de un tubo de alimentación (1.2) al interior de la caldera (3); una caldera (3) que comprende una carcasa exterior (3.1) y un hogar o cámara de combustión (3.2) dispuesta dentro de la carcasa interior definiéndose entre ambas un cámara o depósito (4), y unos medios de regulación de la combustión basados en un ventilador controlado por un termostato de caldera y un tubo de conexión hacia el interior de la caldera, que presenta en su extremo final unos orificios (10.1), logrando una caldera válida para una multiplicidad de combustibles, compacta, fácil de fabricar, de mantener, robusta, que no precisa de medios de alimentación de la biomasa, y en la que la regulación de la combustión permite regular la entrada de biomasa.

Description

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DESCRIPCIÓN
CALDERA DE BIOMASA PARA MÚLTIPLES COMBUSTIBLES
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, una caldera de biomasa para múltiples combustibles, es decir, que tanto de forma simultánea como no coincidente permite usar la caldera para una multiplicidad de combustibles de biomasa.
Caracteriza a la presente invención las especiales características constructivas que presenta la caldera de manera que se consigue una caldera capaz de auto regular la alimentación de la biomasa en función de la combustión, en el que el tubo de carga de la biomasa no se calienta, donde además no se hace necesario medios eléctricos, electrónicos para la carga de la biomasa.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de las calderas de biomasa.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos.
El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente por ejemplo, por combustión, o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles.
Las calderas de biomasa conocidas en el estado de la técnica presentan aspectos susceptibles de ser mejorados. Por un lado, las calderas existentes en el mercado realizan la alimentación de la biomasa a través de un tubo en cuyo interior hay dispuesto un tornillo sinfín que hace avanzar la biomasa a través del tubo.
Por otro lado, sucede en ocasiones que no cuentan con medios de regulación de la combustión asociados, lo que no permite un mejor aprovechamiento en función de las necesidades.
Además, no permiten utilizar diferentes tipos de combustibles de biomasa como combustible lo que reduce su practicidad y versatilidad
Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar una caldera de biomasa, que sirva para diferentes tipos de combustible, que los costes de fabricación se vean reducidos al no precisar de tornillo sinfín para su alimentación, y que cuente con medios de regulación de la combustión, redundando todo ellos en un mejor aprovechamiento de la caldera, desarrollando para esto una caldera como la que a continuación se describe y queda recogida en su esencialidad en la reivindicación primera.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Es objeto de la presente una caldera de biomasa que permite su utilización para una multiplicidad de diferentes tipos de combustibles de biomasa, bien utilizados de manera simultánea o separada.
La caldera básicamente comprende:
-Una tolva para el suministro del material de biomasa al interior de la caldera a través de un tubo de
carga por el cual discurre por gravedad el combustible hasta una caldera
-Unos medios de regulación de la combustión.
-Una caldera que cuenta con una carcasa exterior y un hogar interior o caldera propiamente dicha, de
manera que se define una cámara entre la carcasa exterior y el hogar que hace las funciones de
depósito en el que se aloja el agua a calentar.
La tolva se dispone encima del cuerpo de la caldera, consiguiendo de esta manera un conjunto compacto, dependiendo del vaso de la tolva tendrá una mayor o menor capacidad, y en consecuencia de autonomía. Al disponerse la tolva encima de la caldera y poder caer la biomasa por gravedad se evita el empleo de un tornillo sinfín o medio similar, como medio de transporte de la biomasa, además, al estar asociado con un medio de regulación de la combustión se consigue regular la entrada del combustible, ya que irá entrando el combustible a la caldera según se vaya consumiendo.
La tolva puede llenarse de materiales varios de combustible de biomasa como hueso de aceituna, pellet o cáscara de almendra.
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En el tubo de alimentación que va desde la tolva hasta la caldera se dispone una válvula de descarga térmica con el objetivo de evitar una posible combustión del material contenido en la tolva.
5 El cuerpo de la caldera comprende una carcasa exterior en cuyo interior se dispone el hogar definiéndose entre ambos elementos una cámara que hace de depósito de un líquido que será el que se va a calentar por el proceso de combustión. Gracias a la presencia de esta cámara rellena de agua se consigue un efecto adicional de refrigeración de la boca de entrada al interior de la caldera al atravesar la cámara o depósito relleno de líquido para calentar, impidiendo que la combustión ascienda por el tubo de alimentación, que estará refrigerado al
10 cruzar el depósito. También, gracias a la presencia del depósito, en cuyo interior se dispone el agua a calentar, se consigue reducir la temperatura de la carcasa exterior, evitando quemaduras por contacto accidental.
Sobre la carcasa exterior se conecta una toma de salida del líquido caliente y una toma de retorno, acoplándose a un circuito cerrado de calefacción. Sobre la caldera se dispone un manómetro, para medir la presión, un
15 termómetro para medir la temperatura del agua contenida en el depósito, un termostato de la caldera mediante el cual se regula la temperatura deseada de la caldera, un termostato de seguridad que hará que circule el agua, aún en el caso de que haya demanda, evitando el sobre calentamiento de la caldera y una válvula de seguridad para evitar que reviente la caldera.
20 Los medios de regulación de la combustión comprenden un ventilador de propulsión del aire a través de un tubo de entrada del aire hacia el interior de la caldera que queda dispuesto justo debajo de la boca de entrada del tubo de alimentación de la biomasa. La combustión se regula por medio de un termostato que actúa sobre el ventilador de entrada en función de la temperatura requerida, logrando avivar la llama en más o menos grado según el accionamiento del ventilador en función de la señal del termostato de manera que cuando la
25 temperatura está por debajo de la reseñada al termostato se aviva la combustión mediante el accionamiento del ventilador y en consecuencia la entrada de aire al interior de la caldera o cámara de combustión.
La regulación de entrada de biomasa al interior de la caldera se consigue de mediante los medios de regulación de la combustión, que en el caso de querer aumentar la combustión, como el aire de entrada es mayor para 30 activar la combustión, el aire sale con mayor fuerza a través de los conductos de salida del aire, forzando el desplazamiento de la ceniza producida, lo que facilita la entrada de una mayor cantidad de biomasa, y también sucede en sentido contrario, es decir, que al reducir la entrada de aire, la combustión es menor, siendo la cantidad de ceniza desplazada menor, y por lo tanto la entrada de biomasa es menor, logrando mantener la llama latente por mucho tiempo, no siendo necesaria encender la caldera cada vez que se pone en marcha. Por
35 lo tanto se consigue regular la entrada de biomasa por la regulación que se hace de la combustión.
En el interior de la cámara de combustión u hogar hay sitio tanto para la biomasa como para leña de combustión, contando sobre parte del suelo de la caldera con una rejilla para recogida de las cenizas retirables por un registro de acceso al interior de la cámara de recogida de las cenizas.
40 Gracias a las mejoras explicadas se consigue una caldera de biomasa para una multiplicidad de combustibles, compacta, fácil de fabricar, fácil de mantener, robusta, que no precisa de medios de alimentación de la biomasa, que permite regular la combustión en función de las necesidades, que la llama permanece latente mucho tiempo, no siendo necesario encender la caldera cada vez que se pone en marcha y en la que la regulación de la
45 combustión permite regular la entrada de biomasa al interior de la caldera sin medios adicionales eléctricos, electrónicos.
EXPLICACION DE LAS FIGURAS
50 Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente.
55 En la figura 1, podemos observar una representación general del objeto de la invención en el que se puede observare parcialmente el interior de la cámara de combustión.
En la figura 2, podemos observar en parcialmente y en detalle el interior de la cámara de combustión, y la posición relativa que adoptan los diferentes elementos.
60
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN.
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
65 En la figura 1 podemos observar una caldera de biomasa para múltiples combustibles que comprende:
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-Unos medios de alimentación de la biomasa por gravedad que comprenden una tolva (1) dispuesto sobre una caldera (3) y conectada por medio de un tubo de alimentación (1.1) al interior de la caldera
(3)
-Una caldera (3) que comprende una carcasa exterior (3.1) y un hogar o cámara de combustión (3.2) dispuesta dentro de la carcasa interior definiéndose entre ambas un cámara o depósito (4) lleno de agua.
- Unos medios de regulación de la combustión, que sirven como medio de regulación de la carga de biomasa.
La tolva (1) al estar dispuesta por encima de la caldera, la biomasa cae por gravedad hasta penetrar a través de la boca de entrada (1.2) al interior de la cámara de combustión (3.2). Con objeto de evitar la combustión de la biomasa de la tolva (1) sobre el tubo de alimentación (1.1) se dispone una válvula de descarga térmica (2).
Sobre la caldera y en conexión con el depósito (4) se conecta un conducto de salida (5) del fluido caliente, y un conducto de retorno (6).
Además, y con objeto de proteger y favorecer un correcto funcionamiento de la caldera, ésta cuenta con:
- Un manómetro (7) para medir la presión interior.
- Un termómetro (8) para saber la temperatura interior
- Un termostato de caldera (15) para regular la temperatura del agua interior
- Una válvula de seguridad (14)
- Un termostato de seguridad (9), que hará funcionar el circulado aún cuando no haya demanda para
evitar el sobrecalentamiento del cuerpo de la caldera.
La caldera cuenta con una chimenea (4) que conecta el interior de la cámara de combustión (3.2) con el exterior y que permita la salida de los humos de combustión.
Los medios de regulación de la combustión comprenden:
- Un ventilador (11) cuyo accionamiento está controlado por el termostato (15) de caldera.
- Un tubo (10) de entrada de aire que conecta la salida del ventilador con el interior de la cámara de
combustión, penetrando justo por debajo del a boca de entrada (1.1) del tubo de alimentación (1.2),
presentando el tubo de entrada de aire en su extremo final, unos orificios (10.1) a través de los cuales
sale el aire impulsado, hecho que favorece la limpieza de los orificios en caso de que se hubiera
depositado cenizas sobre ellos
En la figura 2, se observa que en el espacio interior de la cámara de combustión (3.1) hay dispuesto un separador (12), que impide esparcirse en exceso la biomasa en el interior una vez penetra en el interior de la cámara, además de permitir la separación de la leña en caso de que se dispusiera leña en el interior. También, cuenta con una rejilla (13) para recogida de las cenizas de la combustión.
La geometría del separador (12), es tal que presenta una forma rectangular donde la parte frontal vista desde el acceso al interior de la caldera es de dimensiones tales con respecto a la parte transversal tal que asegura la caída de la ceniza a la rejilla.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, se hace constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba, siempre que no altere, cambie o modifique su principio fundamental.
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Claims (6)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles caracterizada porque comprende: -Unos medios de alimentación de la biomasa por gravedad que comprenden una tolva (1) dispuesta5 sobre una caldera (3) y conectada por medio de un tubo de alimentación (1.2) al interior de la caldera
    (3)
    -Una caldera (3) que comprende una carcasa exterior (3.1) y un hogar o cámara de combustión (3.2) dispuesta dentro de la carcasa interior definiéndose entre ambas un cámara o depósito (4) lleno de agua.
    10 -Unos medios de regulación de la combustión, que sirven como medio de regulación de la carga de biomasa.
  2. 2.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según la reivindicación 1, caracterizada porque sobre el tubo de alimentación (1.2) de la caldera (3) se dispone una válvula de descarga térmica (2).
    15
  3. 3.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según la reivindicación 1, caracterizada porque sobre la caldera y en conexión con el depósito (4) se conecta un conducto de salida (5) del fluido caliente, y un conducto de retorno (6).
    20 4.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque la
    caldera cuenta con: -Un manómetro (7) para medir la presión interior. -Un termómetro (8) para saber la temperatura interior -Un termostato de caldera (15) para regular la temperatura del agua interior
    25 -Una válvula de seguridad (14) -Un termostato de seguridad (9), que hará funcionar el circulado aún cuando no haya demanda para evitar el sobrecalentamiento del cuerpo de la caldera.
  4. 5.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,30 caracterizada porque la caldera cuenta con una chimenea (4) que conecta el interior de la cámara de combustión
    (3.2) con el exterior y que permita la salida de los humos de combustión.
  5. 6.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de regulación de la combustión comprenden: 35 -Un ventilador (11) cuyo accionamiento está controlado por el termostato (15) de caldera.
    -Un tubo (10) de entrada de aire que conecta la salida del ventilador con el interior de la cámara de combustión, penetrando justo por debajo del a boca de entrada (1.1) del tubo de alimentación (1.2), presentando el tubo de entrada de aire en su extremo final, unos orificios (10.1) a través de los cuales sale el aire impulsado.
    40
  6. 7.-Caldera de biomasa para múltiples combustibles, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el espacio interior de la cámara de combustión (3.1) hay dispuesto un separador (12) y una rejilla (13) para recogida de las cenizas de la combustión.
    45
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