840 kW 200 kW 300 kW 400 kW 500 kW 1 000 kW 1 650 kW 2 200 kW 840 kW vapor
8 000 kW Mt Lehman Greenhouse Ltd.
Calderas automatizadas para
aplicaciones comerciales,
industriales y residenciales
Calefacción por Biomasa
ES 0
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Josef BINDER Maschinenbau u. Handelsges.m.b.H. Mitterdorferstr. 5 • 8572 Bärnbach • Austria Tel: +43 3142 22544-0 • Fax: +43 3142 22544-16 E-mail: [email protected]
EBF
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SRF-S
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TSRF
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SRF-H PRF
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BINDER – Sistemas de calefacciónC
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EBF – Combustión a inyección con sinfín de alimentación
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BINDER está a su disposición para realizar un test de cualquier combustible en sus laboratorios de combustión.
Para combustibles en forma de polvo:• Hasta un 15 % de humedad• Contenido en cenizas < 1 %El combustible en forma de polvo se inyecta desde el silo de almacenaje en la cámara de combustión mediante un ventilador a alta pre-sión y se igniciona mediante el quemador.
SRF-H – Combustión a parrilla móvil con alimentación hidráulica
Para combustibles húmedos, ricos en cenizas:• Hasta un 55 % de humedad• Contenido en cenizas > 1 %• Combustible bruto clase G150 (virutas hasta
35 cm de longitud)El combustible se carga horizontalmente en la cámara de combustión a través de pistones hi-dráulicos y se distribuye a lo largo de la parrilla mediante los elementos móviles de la misma.
*)… Todas las indicaciones de categoría son valores indicativos y no son determinantes para la selección del equipo de combustión. Parrilla fija con limpieza manual de cenizas. Parrilla móvil con limpieza automática de cenizas.
Todas las ilustraciones son fotos representativas.Sujetas a modificaciones técnicas.
RRF – Combustión a parrilla fija con alimentación inferior
SRF-S – Combustión a parrilla móvil con sinfín de alimentación
Para combustibles pobres en cenizas:• Hasta un 30 % de humedad• Contenido en cenizas < 1 %• Combustible clase G100*El combustible se carga en la parrilla mediante un sinfín desde la zona inferior. La carga tiene lugar por la parte frontal o por cualquiera de los laterales de la caldera.
Para combustibles húmedos, ricos en cenizas:• Hasta un 55 % de humedad• Contenido en cenizas > 1 %• Combustible clase G100El combustible se carga en la cámara de com-bustión mediante un sinfín de grandes dimensio-nes y se distribuye a lo largo de la parrilla me-diante los elementos móviles de la misma.
PRF – Combustión de pellets a parrilla fija con alimentación inferior
• Para pellets de maderaLos pellets se cargan en la parrilla mediante un sinfín desde la zona inferior. La carga tiene lu-gar por la parte frontal o por cualquiera de los laterales de la caldera.
TSRF – Combustión a parrilla móvil para combustibles secos
• Para pellets de madera, de turba, o agro pellets• Para combustibles secos hasta un 25 % de
humedad• Contenido en cenizas > 1 %El combustible se carga en la cámara de com-bustión mediante un sinfín y se distribuye a lo largo de la parrilla mediante los elementos mó-viles de la misma.
Sistemas combustión →
Polvo de aserradero
Virutas
Restos de mecanizado de maderaPaneles de madera trocea-dos y desmenuzadosAstillas forestales
Residuos silvícolas
Astillas industriales
Sistemas combustión →
Corteza
Madera triturada de demolición o embalajeCultivos energéticos (paja cor-tada)Orujo, residuos de producción de zumos de fruta, etc.Pellets de madera
Pellets industriales
Pellets de turba, agro pellets
EBF
RRF
SRF-S
SRF-H
PRF
TSRF
10 000 kW1 000 kW100 kW10 kW
Optimizado para sus necesidadesS
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C… disponible en versión contenedor, (*) con contenedor standar
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• Sistemas de calefacción, opcional en contenedor• Sistemas de control, desde el control de la caldera
hasta regulación de la red*• Sistemas de transporte para combustible y cenizas• Silo de almacenamiento de combustible, acumula-
dores de inercia, chimeneas de acero inoxidable, …
PS – Tornillo sinfín para pellets
• con sistema de regulación de presión para depósitos rectangulares
• adecuado para la carga de pellets de madera des-de el depósito
*)… Todas las indicaciones de tamaño de combustible y altura de almacenamiento en silo son valores indicativos que dependen de la versión y del tipo de combustible. Atención: en vertidos de altura mayor de 2 veces el diámetro del depósito puede producirse un acortamiento.
BINDER – Distribución o llave en manoBINDER distribuye los sistemas, pero tiene también capacidad para llevar a cabo la instalación comple-ta, desde el silo de combustible hasta la chimenea, incluyendo el acumulador de reserva o la central de termorregulación. Todo ello producido y probado por BINDER en sus instalaciones de fabricación.
KA – Carga con brazo articulado
• para combustibles hasta clase G100*
• para altura de almacén* hasta 20 m, usando una cubierta protectora
• disponible la versión FK para depósitos pequeños con poca altura
SS – Carga con sinfín inclinado
• para silos accesibles desde la parte inferior con diámetro hasta 7 m
• para combustibles hasta clase G100*
• para altura de almacén* hasta 20 m
WS – Alimentación horizontal
• para silos accesibles desde la parte inferior con diámetro hasta 10 m
• para combustibles hasta clase G100*
• para altura de almacén* hasta 30 m
SBA – Alimentación por suelo deslizante
• para combustibles brutos hasta G150* (virutas hasta 35 cm de longitud) con ali-mentación hidráulica
• hasta clase G100* con transportadores sinfín
Modelo Potencias Nominales en kW Sistemas combustión →
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Josef BINDER Maschinenbau u. Handelsges.m.b.H. Mitterdorferstr. 5 • 8572 Bärnbach • Austria Tel: +43 3142 22544-0 • Fax: +43 3142 22544-16 E-mail: [email protected]
“El funcionamiento y mantenimien-to son comparables al de los siste-mas convencionales de gasoleo. La única diferencia es la necesidad de un correcto dimensionamiento del silo de almacenamiento para pro-gramar el aprovisionamiento de la biomasa.”Alcalde Franz König, instalación municipal de 500 kW alimentada por pellets
Los sistemas BINDER impresionan por su facilidad de funcionamien-to y mantenimiento:
• Limpieza automática de cenizas*• Limpieza automática del intercambiador de calor*• Regulación potencia/combustión controlada por ordenador* y control
de acumulador de inercia*
Encender el sistema y generar el calor necesario en cada momento es lo que se busca. El mantenimiento se reduce a una o dos inspeccio-nes anuales.
Alta eficiencia en todo el rango de potenciaLas calderas BINDER alcanzan niveles de eficiencia mayores de 92 %1 con astillas.• El sistema de control CVP* permite una modulación de la poten-
cia desde 25 a 100 %.• El control de velocidad* de los ventiladores minimiza el consumo
eléctrico de la instalación.• La regulación lambda mejora la eficiencia y permite aprovechar
al máximo el combustible.• Alto grado de disponibilidad de la instalación gracias a la reduci-
da necesidad de mantenimiento.
Bajas emisionesLas calderas BINDER tienen balance neutro de carbono y bajos niveles de emisión de NOx, CO y partículas1. Esto se debe a:• Diseño “Low-NOx”*• Diseño de la zona de combustión buscando tiempos de residen-
cia óptimos y minimización de gases inquemados.• Regulación Lambda para optimizar la combustión en función de
las diversas calidades de combustibles. • Eficaz limpieza de las gases de salida gracias a mono y multici-
clones, filtros electrostáticos o filtros de bolsa*.
Elevada seguridad• Mediante la interfaz gráfica del software de control* podemos
controlar la instalación de forma remota. Desde BINDER nos aseguramos de que las actualizaciones estén disponibles en cada momento.
• Con el sistema de monitorización de BINDER* usted recibirá mensajes automáticos, por ejemplo del nivel de combustible en el silo, incluso si hay un corte en el suministro eléctrico.
• El sistema de seguridad, probado y certificado, evita que las llamas alcancen el silo.
Calidad industrial, a la vista: El buen diseño y la altísima calidad de los materiales empleados en la fabrica-ción de las calderas BINDER garan-tizan una larga vida útil y una gran seguridad de servicio.
Encender y generar el calor necesario en cada momento
*…dependiendo de las dimensiones y configuración de la instalación
Recirculación de los gases de combustión*Dependiendo de la temperatura en la cámara de combustión se mezclan los gases de la combustión con el aire comburente. De este modo se logra:• Evitar elevadas temperaturas en la cámara de combustión• Reducir la formación de escorias• Conseguir una menor formación de O2 en los gases de combus-
tión, aumentando la eficiencia.Esta función esta particularmente recomendada para combusti-bles con alto poder calorífico, bajo punto de fusión de las cenizas y alto contenido en nitrógeno.
El mayor volumen de gases de com-bustión permite transportar una can-tidad mayor de calor de la cámara de combustión al intercambiador. Las bajas temperaturas aumentan la vida útil de los ladrillos refractarios y de la parilla.
Vida útilen relación a 800ºC
Regulación Lambda O2El sensor lambda utiliza el nivel de O2 de los gases de salida como indicador de la combustión y para tratar de asegurar que esta sea optima en cada momento:• Frente a desviaciones en los parámetros medios actúa ajustan-
do el volumen de aire y/o combustible alimentado.• Garantiza una combustión constante sin picos de emisiones in-
cluso si la calidad del combustible varía.
Diseño “Low-NOx”*Para combustibles con un alto contenido en nitrógeno, como cor-tezas o restos de tableros:• La recirculación controlada* de los gases de combustión regula
la temperatura y la relación aire-combustible.• Aporte regulado de aire para facilitar la pirólisis, la reducción y
la oxidación.• Diseño optimizado de la cámara de combustión, que aumenta
el tiempo de permanencia y garantiza una mezcla óptima de los gases de combustión.
1)… Informe de prueba A-1211-1/18d-06, NUA-Umweltanalytik GmbH
Probadas tecnológicamente
Cámara de combustión• optimización estequiométrica con
un sistema de 3 zonas• cámara de combustión “caliente“,
completamente forrada de ladri-llos refractarios.
Caldera de parrilla móvil desde > 150 kW• técnicas a gran escala disponibles
para aplicaciones industriales• el combustible es aplicado unifor-
memente y pre-secado• eliminación de cenizas confortable
y automática en un único contene-dor para cenizas.
• potente impulsión hidráulica
Protección antirretorno de llama• controlador de presión negativa den-
tro de la cámara de combustión• sensor termostático para dirigir la
rutina PLC• dispositivo para extinción automática• válvula antirretorno de llama o “es-
clusa circular“• capa aislante monitorizada o separa-
ción mecánica en 2 compartimentosFiltro, previene de daños en el tor-nillo sinfin para cenizas causados por cuerpos extraños.
Válvula de compuerta para ceni-zas, para una eliminación comple-ta de las cenizas de la base de la caldera.
Elementos de la parrilla, de fundi-ción especial, remplazables indivi-dualmente
Recubierto con ladrillos refracta-rios normales, más práctico en vez de ladrillos con formas especiales: sencillo y barato de reparar
Tornillo sinfin para cenizas, para evacuación de cenizas a un conte-nedor separado
Bóveda radiante, con optimización de las corrientes y fabricada con la-drillos refractarios habituales
Refrigeración con camisa de agua• el calor de escape se aprovecha
como primer paso en el intercam-biador de calor
• el fluido de retorno se precalienta a lo largo de la camisa de la cáma-ra de combustión.
Tubos del intercambiador de calorespecialmente biselados y solda-dos de raíz, intercambiables de ser necesario
Calidad industrial• Dureza de los materiales (stándar):
Paredes de la caldera 6 mm Base de la caldera 10 y 5 mm
• aperturas macizas para limpieza e inspección, colocadas de forma funcional.
Entrada de aire primario, regulador Lambda y con dependencia de la dis-tribución de carga en la zona de com-bustión y en la de extinción de llama.
Entrada de aire secundario, regula-dor Lambda, distribución óptima de entradas para una mezcla perfecta.
Limpieza del intercambiador de calor• sistema único de recirculación de
aire a alta velocidad • evita picos de emisión generados
por ondas expansivas• limpieza automática de cenizas a
intervalos sobre toda la longitud de los tubos
• ninguna interferencia con el pro-ceso de combustión
Optimización de la zona de humosLa zona de humos esta dimensionada según el principio per-manencia-temperatura-turbulencia, garantizando una com-bustión constante en todas las situaciones de carga térmica.• Zona de rotación – aquí se mezclan los gases de forma
óptima.• Zona de turbulencia – la zona más caliente de la cámara
de combustión, garantiza una oxidación completa del CO2 en CO.
• Zona de expansión – los gases de la combustión se ra-lentizan, permitiendo la deposición de la mayor parte de los volátiles.
Cámara de combustiónA temperaturas superiores a 1 000°C los materiales están expues-tos a condiciones muy hostiles que tienen que ser compensadas:• ”cámara de combustión caliente” para combustibles húmedos:
La cámara de combustión está completamente revestida con ladrillo refractario y refrigerada por una camisa de agua.
• la parte “fría“ de la cámara de combustión está cubierta con ladrillo refractario, lo cual reduce la cantidad de escorias en combustibles secos con bajo punto de fusión de las cenizas.
• La parrilla metálica está fabricada en cromo fundido resistente al calor y la corrosión, y aireada en la parte inferior con el aire primario de la combustión.
La larga experiencia en la selec-ción y diseño de los componen-tes de la cámara de combustión asegura una larga duración in-cluso con los combustibles más problemáticos.
Mediante la interfaz gráfica* de BINDER los parámetros del sis-tema se recogen y visualizan en un PC. Además existe la posibili-dad de registrar datos de un lar-go periodo de tiempo para anali-zarlos. La conexión a través de módem permite controlar de for-ma remota los parámetros de la instalación.
Regulación de combustión y potencia (Control CVP*)Un programa informatizado con 3 circuitos de control calcula continuamente las necesidades instantáneas de calor, ges-tiona la alimentación de material y garantiza una alimenta-ción continua de del aire necesario:• Reacciona dinámicamente a cambios en la situación de la
combustión adaptando en tiempo real la alimentación de aire secundario (sonda Lambda).
• Compensa automáticamente la cantidad variable de aire mediante el control integrado de la presión negativa.
• Consumo eléctrico reducido gracias al uso de ventiladores con regulación de velocidad.
• Eficiencia óptima en todo el rango de potencia desde el 25 al 100 %.
Limpieza de los tubos: Parte de los gases de la combustión se hacen pasar a alta velocidad a través del intercambiador arras-trando las partículas deposita-das que serán eliminadas poste-riormente en el ciclón.
Know-how y fiabilidadLimpieza automática del intercambiador*Limpieza a alta velocidad en intervalos frecuentes y progra-mados de los tubos del intercambiador de calor sin interferir en el normal funcionamiento de la caldera:• evita la deposición de cenizas sobre toda la longitud del
tubo, garantizando una eficiencia constante.• reduce el mantenimiento manual a 1 o 2 limpiezas al año.• previene de la corrosión de la caldera.
Modulación de la potencia (standar)• La alimentación de aire y combustible esta gestionada por
el sistema de control y regulada por la sonda Lambda O2 en base a la demanda.
• Cuando se reduce la demanda de calor el sistema trabaja a carga parcial o se apaga.
El uso de un acumulador de iner-cia, que se puede combinar con otras fuentes de energía como la solar térmica, es quizás el con-cepto más eficiente para calefac-tar, ideal para sistemas de cale-facción distribuida. Esto además permite optar por un menor ta-maño de la caldera para la mis-ma demanda de calor.
Gestión del acumulador de inercia*El dimensionamiento del acumulador de inercia respeta las exigencias de potencia y confort:• Picos de demanda durante funcionamiento a plena carga se
compensan con el acumulador.• Durante periodos de carga parcial la demanda de energía
se cubre con la caldera actuando la modulación de la po-tencia.
• Si las necesidades de energía disminuyen aun más, se pro-cede a la carga del acumulador y, cuando se cubren las necesidades de calor, la caldera se apaga.
Se reducen sustancialmente los arranques y paradas de la caldera, lo que aumenta su ciclo de vida y minimiza las emi-siones.
Las calderas desde 150 kW es-tán equipadas con tubos de hu-mo verticales. Para limpieza au-tomática de los tubos una trans-ferencia de calor óptima se usan generadores de turbulencias.
Intercambiador de calor • Los intercambiadores de calor de tubos de tres vías están
dimensionados para cubrir las necesidades de calor de la instalación.
• El mantenimiento de los mismos es mínimo gracias a su limpieza automatizada*.
• El espesor de los tubos, 4,5 mm, los hace especialmente resistentes y duraderos.
Limpieza automática de las cenizas• Las cenizas volátiles y las de la parrilla son transportadas
automáticamente en un contenedor separado mediante un tornillo sinfín*.
• Las cenizas se recogen en contenedores cuyo volumen permite el almacenamiento de las escorias producidas du-rante semanas o meses.
Contenedor central de cenizas* con una capacidad de 60 hasta 1 250 litros, en otras aplicacio-nes hasta 3 m³.
Para plantas de secado o fabri-cación de madera térmica se emplean intercambiadores de calor de gases de combustión-aire desde 200 hasta 3 000 kW. Típicamente estos sistemas de calentamiento de aire también se aplican al calentamiento de fábricas o almacenes.
Las calderas de agua caliente son diseñadas para operacio-nes a 3 bar con temperatura de flujo de 95ºC. Para producción de agua caliente o vapor están disponibles calderas de hasta 10 bar.
Todas las ilustraciones son fotos representativas.Sujetas a modificaciones técnicas.
Sistemas industrialesLos sistemas de BINDER están disponibles para la generación de calor de proceso o cogeneración.• Alimentación por suelo deslizante , transporte mediante cade-
nas o transporte hidráulico con desmenuzadoras son los métodos de transporte del combustible.
• Incluso los combustibles más húmedos se pueden pre-secar en la parrilla móvil.
Los sistemas BINDER son por tanto aptos para un amplio rango de combustibles.
4 buenas razones para decantarse por la biomasa
Amplia disponibilidad de combustiblesTanto si se trata de serrín, virutas, corteza, pellets, astillas o cualquier otro combustible de biomasa, podrá ser utilizado para la producción de calor de modo ecológico y económico.Incluso combustibles húmedos, almacenados al exterior, no suponen un problema para los sistemas de BINDER.
Campañas de protección climáticaLas autoridades locales o regionales pueden encontrarse inmer-sas en campañas dirigidas al desarrollo sostenible o la lucha contra el cambio climático, como la „Agenda 21“ o similares.Las calderas de biomasa tienen balance neutro de carbono, ayudan a reducir los efectos del cambio climático mediante la sustitución de combustibles fósiles por fuentes renovables.
Alta demanda de calorEl coste de adquisición de un sistema de biomasa supera por lo general el de un sistema de gasoleo o gas, en muchos paí-ses se incentivan financiándolos económicamente.En cualquier caso esta inversión se amortiza en pocos años gracias al menor coste del combustible y a la mayor vida útil de la instalación. Cuanto mayor sea la demanda de energía menor será el periodo de retorno del capital invertido.
Gasoleo
Madera de abeto
Precio de la energía€cent/10kWh
Independientemente de si se trata de district heating o calefacción de hoteles, invernaderos o zonas residenciales se obtiene una rebaja en la factura energé-tica, la cual está alrededor del 30-50 % menor que con calefacciones de fuel. Sin depender el precio de la misma de incrementos debidos a crisis geopolíti-cas en otras regiones del mundo.
Indicativo para Europa central, excl. IVA.
La biomasa = energía de futuro• La biomasa tiene cien veces menos emisiones de CO2 que
los combustibles fósiles.• La biomasa crea puestos de trabajo locales, hace crecer el
mercado regional y disminuir la dependencia de combustibles fósiles importados.
• La biomasa es una fuente renovable de energía que práctica-mente crece al lado de nuestra casa. Está siempre disponible, no requiere largos transportes, y no causa catástrofes ecológicas.
La Biomasa tiene balance neutro en CO2, en su combustión se libe-ra sólo la cantidad de CO2 que se había captado de la atmósfera por la fotosíntesis y el efecto de la luz – cambiándose por el oxígeno tan vital para nosotros.Por eso la biomasa es energía so-lar pura almacenada.
Pellets
Puntos a considerar a la hora de seleccio-nar una calefacción por biomasa
• Asegurarse de que la potencia de la caldera sea acorde con las necesi-dades. Las instalaciones mal dimensionadas tienen menor eficiencia.
• ¿En que medida se puede presuponer constante la calidad del com-bustible? Elegir una caldera que pueda consumir un amplio rango de combustibles y que disponga de un sistema de regulación compen-sante combustible/aire como la sonda lambda.
• Comprobar que el sistema cumple con los límites de emisiones loca-les o nacionales. Hacer una prueba del combustible en laboratorio.
• Considerar que en las zonas más calientes de la caldera existen con-diciones que exponen a los materiales a grandes esfuerzos. Analizar por tanto la calidad y limites de temperatura de los ladrillos refracta-rios y la posibilidad de sustituir los componentes.
• Tratar de visitar algunas instalaciones de referencia y hablar con sus propietarios para conocer sus experiencias.
Instalación de una caldera de 8 000 kW
Domo de vapor de una caldera de 840 kW