Principiul care stă la baza funcționării cazanelor pe lemne cu gazeificare

Centrala cazan pe lemne cu gazeificare

Lemnul este un material combustibil relativ ieftin, natural, accesibil în multe zone din România. Este preferat acolo unde nu există rețele de gaz metan, sau atunci când e mai rentabilă folosirea lemnului.

Cazanele cu încălzire pe lemne sunt de două feluri:

  1. Cazanul simplu, care funcționează ca o sobă;
  2. Cazanul pe lemne cu gazeificare, ce funcționează pe principiul „distilării lemnului”.

Gazeificarea nu se referă la funcționarea centralei termice pe gaz sau gaz metan.
Arderea în gazeificare este specifică arderii combustibilului lemnos.

Principiul de funcționare al cazanelor pe lemn cu gazeificare este următorul: combustibilul solid este pus în încăperea superioară a centralei, adică în magazia de lemne a cazanului, iar în contact cu jarul produs pe grătar dă naștere la gaze care prin combinare cu aerul (aer care este introdus forțat în acel spațiu) creează un amestec combustibil. Acest amestec este aspirat prin despicăturile grătarului în zona inferioară a focarului, care se numește și zona de schimb, unde se auto-aprinde și va crea flacăra răsturnată sau flacăra inversă.

Schema de functionare cazan pe lemne cu gazeificarePrin gazeificare nu se ard în mod direct lemnele, ci gazele conținute de acestea, permițând o ardere completă a combustibilului solid, ceea ce înseamnă un randament ridicat de combustie, undeva pana la 80 – 90%, aproape de ideal! În acest mod consumul de lemn este mult mai scăzut, iar alimentarea cazanului cu lemn se face mult mai rar comparativ cu un cazan pe lemne convențional.

Avantajele acestui tip de cazan nu se opresc aici, la randamentul ridicat. Pentru că arde aproape tot, fumul rezultat este curat, în sensul că nu mai sunt prezente, ca la cazanele clasice, elementele nearse și nocive. Prin urmare, un astfel de cazan afectează foarte puțin mediul.

Ce trebuie să aveți în vedere când folosiți un cazan cu gazeificare

Cei care posedă o astfel de sursă de încălzire sau cei care vor să cumpere una trebuie să fie foarte atenți la următoarele aspecte:

  • cazanul trebuie curățat mai des, cel mai târziu o dată pe săptămână;
  • lemnele trebuie să fie de bună calitate, foarte uscate și să aibă o umiditate de sub 15%;
  • cazanul trebuie sa meargă în temperatură ridicată pentru a evita formarea condensului (punctul de condens e undeva pe la 65°) și respectiv depunerea de gudron pe pereții acestuia, gudron, care în timp, necurățat, poate afecta randamentul cazanului, respectiv siguranța și durata de viata a acestuia.
  • e indicat ca lemnul sa aibă o bună capacitate calorică (de preferat este lemnul de carpen sau fag)
  • nu se folosește rumeguș, și sunt interziși peleții sau reziduurile lemnoase!

O clădire de birouri cu șapte etaje construită pe o structură din lemn

Structura din lemn la o constructie cu 7 etaje, sediul Tamedia, Elvetia

Inovația importantă a acestui proiect o reprezintă folosirea lemnului ca element structural principal

Proiectul finalizat pentru sediul companiei media elvețiene Tamedia se situează în centrul orașului Zurich, Elveția, pe un teren de 1000 mp.

Din punct de vedere tehnic, utilizarea unei structuri de lemn este unică pentru clădirile de birouri, iar faptul că elementele structurale din lemn sunt complet vizibile, îi conferă construcției un caracter aparte.

Pentru structura de rezistență a clădirii s-au folosit peste 2000 de metri cubi de lemn de molid provenind din provincia austriacă Styria. Această structură suport își îndeplinește funcțiile fără armături adiționale din oțel, fiind asamblată la fața locului din componente prefabricate care au fost realizate cu o precizie de ordinul milimetrilor.

Frumoasa fațadă din sticlă creează o ambianță interioară luminoasă și primitoare

Structura din lemn la o constructie cu 7 etaje, sediul Tamedia, ElvetiaO fațadă dublă orientată către râul Sihl, acționează ca o protecție împotriva condițiilor climatice, precum și ca un sistem de ventilație naturală. Părți din fațada exterioară pot culisa, creând un spațiu deschis, asemănător unor terase, unde angajații se pot relaxa. Acest spațiu intermediar este încălzit și răcit cu aerul extras din zona birourilor.

Lemnul este un material de construcție regenerabil, iar folosirea lui a ajutat la reducerea emisiilor de CO2 încă din faza de ridicare a clădirii. Ea va fi operată fără degajare de CO2 și nu va folosi energie provenită de la centrale nucleare. Combustibilii fosili sunt eliminați și ei datorită tehnologiei moderne de încălzire și răcire, care utilizează apa freatică.

O atenție specială a fost dată fațadei din sticlă, pentru a reține cât mai mult căldura pe timpul iernii și pentru a nu permite încălzirea excesivă a interiorului pe timpul verii, în conformitate cu cerințele restrictive din Elveția.

Date privind construcția

Arhitect: Shigeru Ban Architects Europe, Paris
Consultant general: Itten+Brechbühl AG, Berna
Antreprenor General : HRS Real Estate AG, Frauenfeld
Fabricarea structurii din lemn: Blumer-Lehmann AG, Gossau
Firma ce a asamblat structura: Creation Holz GmbH
Locație: Zurich, Elveția
Suprafața construită: 8.602 mp
Volumul clădirii: 39.085 mc
Etaje: 7 (incluzând mezaninul), plus 2 nivele la subsol
Anul finalizării lucrărilor: 2013

Imagini: www.designboom.com

Casa de lemn construită în numai 2 zile

Casa din lemn construita in doua zile

O casa de lemn a fost construită în Ungaria în numai 2 zile, de către T2.a Architects. Este localizată într-o pădure de lângă Budapesta. Bence Turanyi, de la T2.a Architects, a proiectat aceasta casă, așa-numită „Casa Fotografului”, pentru prietenul sau, fotograful Zsolt Batar.

Casa de lemn construita in 2 zileArhitectul a folosit panouri prefabricate și laminate din lemn, astfel că această casă a putut fi construită foarte repede și ușor.

Atât arhitectul cât și fotograful au avut ideile lor la realizarea acestui proiect, însă scopul lor comun a fost „o casă care să arate bine, să fie unicat, să aibă o calitate foarte bună, și să poată fi construită într-un timp scurt, la un preț rezonabil”.

Ferestre dreptunghiulare se întind în jurul colțurilor casei, în timp ce alte ferestre mai mici, dreptunghiulare și circulare, sunt poziționate pe laterale.

Casa de lemn - etaj Casa de lemn - parterCasa e construită pe două nivele: un open-space cu camera de zi și un loc pentru servit masa ocupă cea mai mare parte din parter, în timp ce la etaj se află cele două dormitoare și băi.

Ferestrele mari oferă o vedere foarte frumoasă asupra pădurii ce înconjoară casa de lemn. Casa respiră odată cu pădurea ce o înconjoară, în timp ce înauntru mirosul de lemn creează o ambianță foarte plăcută.

Iarna, șemineul încălzește casa, pe când în timpul nopților de vară, briza răcoroasă a pădurii intră în casă prin ferestrele deschise.

Birou de arhitectură: T2.a Architects
Locație: Pădurea Pilis, lângă Budapesta, Hungary
Arhitect: Turanyi Bence
Colaborator: Pinczes Eva
Suprafața: 120 sqm
Anul: 2012

Sursa: dezeen.com

Tipuri de structura de rezistenta pentru proiecte de case

Tipuri structura case si vile

Case și vile având o structura bazată pe zidarie portanta

Este probabil cea mai eficienta structura de rezistenta pentru proiectele de case si vile.

Totuși, proiectele moderne de case și vile au spații mari pentru zonele de zi: camere de zi, living, bucătarii deschise, amplasate în general la parter. În plus, dorința unor ferestre mari, orientarea lor preponderent spre direcțiile în care se află gradina sau perspectivele plăcuțe, calcanele caselor învecinate, arareori permit structuri de rezistență bine conformate din zidarie portanta.

Schita perete zidarie portantaModul în care planurile de case moderne permit dispunerea pereților duce în general la o omogenitate neuniforma pe cele doua direcții și la apariția fenomenelor de rotație, despre care am discutat mai sus.

Materialul folosit la închideri, compartimentări (pereți) este cărămida.

Avantajul acestui tip de structură constă în faptul că majoritatea elementelor de compartimentare au atât rol funcțional, cât și structural, micșorând astfel costurile de construcție.

Case și vile cu structura în cadre din beton armat

Cladire cu structura in cadre din beton armatSe pretează mai mult în cadrul unor clădiri de o anvergură mai mare.

Atunci când avem de-a face cu proiecte de case și vile mai mici, structurile în cadre au dezavantajul unor stâlpi relativ mari, care adesea pun probleme în mobilarea clădirii. În plus, sunt și printre cele mai scumpe structuri, având consumuri destul de mari de beton și de otel.

Închiderile și pereții se pot face cel mai adesea din BCA (beton celular autoclavizat) sau cărămidă.

Case pe structura din lemn

Casa cu structura din lemnAdesea structurile din lemn sunt asociate cu ideea de case ieftine. Adevărul nu este însă tocmai acesta.

Dezavantajele majore constau în comportamentul în timp al materialului lemnos, la riscurile de incendiu și de dăunători la care acestea sunt expuse, precum și la durata relativ mică de viață pentru aceste tipuri de case.
Modul de a hotărâ în ce măsură o astfel de structură este eficientă pentru un anumit plan de arhitectură este asemănător cu al caselor pe structura din zidărie portantă. Totuși greutatea proprie mult mai mică înseamnă forțe seismice mai mici. Adesea casele din lemn sunt dimensionate de efectele forțelor din vânt, acesta fiind adesea dușmanul lor.

Avantajele aduse de acest tip de structura sunt compensate prin costurile mai mari necesare finisării acestora, izolații etc. Astuparea golurilor dintre montanții din lemn ai unor astfel de pereți cu vata minerala costă aproape la fel de mult ca aceeași suprafață realizată din zidărie de cărămidă.

În general ofertele „de neegalat” ale comerciantilor care oferă case pe structura din lemn uită sa treacă în prețurile „la rosu” izolațiile din vată minerală, anumite bariere de vapori șamd.

Case și vile pe structura metalica

Case pe structura metalicaÎn ciuda prețului mai mare, structurile metalice rezolvă dezavantajele celor în cadre sau cu structuri din lemn. Acestea sunt eficiente însă pentru clădirile înalte, în general cele de birouri (datorită termenelor mai scurte de execuție decât ale betonului armat) sau pentru clădirile industriale care cer deschideri foarte mari (hale de producție, depozitare).

Alte soluții de proiectare sunt structurile mixte, în care zidăriile portante se îmbină cu structurile în cadre, sau cu cele din lemn sau metal.

Avantaje si dezavantaje ale constructiilor din lemn. Avantajele si dezavantajele folosirii lemnului in constructii

Casa lemn

Avantajele pe care le prezintă constructiile din lemn

1. Densitate aparenta redusă față de rezistența relativ mare

Comparativ cu densitatea celorlalte materiale principale de constructie (zidărie, beton armat, otel, etc.) se poate constata că lemnul este de 3,5 până la 16 ori mai ușor, iar raportul dintre rezistență și densitate are valoarea comparabilă pentru lemn și otel, atât la compresiune cat și la întindere.

2. Greutatea redusă a lemnului

Acest aspect face ca toate construcțiile realizate din acest material să prezinte o comportare favorabilă la acțiunea seismică, să poată fi amplasate cu mai multă ușurință pe terenuri dificile de fundare și să necesite consumuri mai reduse de materiale în structurile de fundații.

3. Lemnul se poate prelucra și fasona relativ ușor

Prelucrarea și fasonarea ușoară a lemnului, atât în fabrică, cât și pe șantier, datorită rezistențelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executării construcțiilor în orice anotimp, fără ca să necesite măsuri speciale de execuție. Viteza de execuție este mare, prin eliminarea lucrărilor umede specifice construcțiilor din beton armat sau zidărie, iar darea în exploatare a construcțiilor de lemn este posibilă imediat după terminarea lucrărilor.

4. Sisteme multiple de asamblare

Coltar lemn din otel zincat cu ranforsareSe pot folosi mai multe sisteme de asamblare, cu posibilitatea demontării și a refacerii parțiale sau totale a elementelor și constructiilor (de la colțare prinse cu holșuruburi la prinderi cu șuruburi cap torbant și piulițe).

5. Posibilitatea realizării unor forme și gabarite deosebite

Constructii lemn hale agro-industrialeCu ajutorul lemnului se pot realiza forme și dimensiuni ale structurilor care sunt dificil sau chiar imposibil de realizat cu alte materiale de constructie. Există constructii din lemn sub formă de arce sau cupole cu deschideri ce ating 100m.

6. Lemnul are proprietati termice favorabile pentru constructii.

Cum se pierde caldura la o casa din lemnÎn domeniul constructiilor, se consideră că sunt izolatoare sub raport termic materialele a căror conductivitate termică λ are valori între 0,02 și 0,16 W/(m²·°K). În ceea ce privește lemnul, conductivitatea sa termică se încadrează între limitele respective doar la valori joase ale temperaturii și umidității.

În general, speciilor forestiere cu lemn moale, poros (cum sunt rășinoasele – brad, molid), le corespund conductivități termice mai reduse, respectiv rezistențe la transfer termic (rezistențe termice, R=δ/λ) mai mari, comparativ cu cele având lemn tare, cu porozitate mică, influența fiind cu atât mai accentuată cu cât volumul porilor este mai important.

Umiditatea prezentă în pori reduce însă considerabil proprietățile izolante ale lemnului. Și din această cauză, în construcții, trebuie folosit material lemnos uscat.

În comparație cu otelul, betonul și chiar caramida, lemnul are un coeficient de conductibilitate termica ( λ ) mult mai redus, ceea ce justifică utilizarea lui ca material pentru izolatie termica cu buna eficacitate. Lemnul opune o rezistenta termica, la trecerea unui flux de căldură prin el, de 300 – 400 ori mai mare decât otelul și de 7 –10 ori mai mare decât betonul.
Un alt avantaj este coeficientul de dilatare termica liniara în lungul fibrelor ( α ) redus, care face să nu fie necesare rosturi de dilatatie termica la constructiile din lemn. Pentru lemnul de rasinoase, de exemplu, coeficientul α este de 4·10-6…5·10-6, adică aproximativ de 2-3 ori mai mic decât coeficientul de dilatare termica a otelului și al betonului armat.

7. Durabilitatea mare a constructiilor din lemn

Construcțiile din lemn aflate într-un regim optim de exploatare au o durabilitate mare din punctul de vedere al rezistenței față de condițiile mediului înconjurător. Cheltuielile de întreținere sunt cele de tip curent, cu excepția finisajului exterior, care necesită o întreținere periodică (vopsea, grund sau baiț la 7…8 ani).
Intervențiile asupra elementelor de lemn, pentru consolidare sau refacere, se fac ușor și la fata locului.

8. Comportarea relativ bună din punct de vedere a rezistenței la foc.

Lemnul, deși este un material combustibil, se comporta bine din punct de vedere a rezistentei structurale la foc, deoarece elementele masive se consuma relativ lent, cu o viteza de 0,5 … 0,7mm / minut (arde cu viteză mică în contact cu oxigenul din aer), ceea ce presupune o scădere a secțiunii transversale de 1 cm pe fiecare față într-un sfert de oră, timp în care temperatura incendiului poate să ajungă la 700 – 800°C. Pe de altă parte, rezistenta și rigiditatea lemnului în interiorul secțiunii carbonizate rămân practic neschimbate.

9. Posibilitatea refolosirii lemnului

După o perioadă de utilizare, lemnul poate fi refolosit la realizarea altor elemente de construcții. De asemenea, utilizarea lui pentru producția de energie face ca deșeurile să fie reduse.

10. Caracteristici arhitecturale deosebite și senzația de căldură

Finisaje interioare cu lemnLemnul aparent din cadrul unei construcții conferă un aspect arhitectural foarte plăcut, făcând să fie folosit nu doar ca material structural, dar și ca material de finisaj sau aparent, cu efecte estetice deosebite.

11. Posibilitatea asocierii lemnului cu oțelul sau cu betonul și formarea unor structuri mixte eficiente.

 

Dezavantaje ale folosirii lemnului in constructii

Lemnul, ca și produs natural, de natura organică, având structura neomogena și anizotropă pe lângă calități are și o serie de inconveniente și dezavantaje cum ar fi:

1. Variabilitatea foarte mare

Lemnul prezintă o variație foarte mare a caracteristicilor fizico-mecanice atât între specii, cat și în cadrul aceleiași specii, datorită unor surse de variabilitate foarte diverse.

2. Variatia caracteristicilor mecanice si fizice

Sectiuni lemn - longitudinala, transversala, radialaProprietatea lemnului de a fi anizotrop conduce la variația caracteristicilor mecanice și fizice pe diferite direcții față de direcția fibrelor. Datorita neomogenitatii structurii lemnului, rezistentele sunt diferite în lungul trunchiului lemnului și pe secțiune transversala, variația acestora fiind cuprinsa intre 10 … 40 %.

3. Influenta mare a umiditatii

Umiditatea are o influență ridicată asupra caracteristicilor fizico-mecanice, a dimensiunilor și durabilității lemnului. Spre exemplu, variația umidității de la 5 până la 15% duce, la unele specii de lemn, la scăderea cu aproape de 2 ori a rezistenței la compresiune.
Creșterea umidității favorizează, de asemenea, degradarea biologică a lemnului, în special datorită acțiunii ciupercilor și creează probleme de sănătate pentru ocupanții construcțiilor.

4. Sortimentul limitat de material lemnos

Lemnul este limitat în privința sortimentelor, atât în ceea ce privește dimensiunile secțiunii transversale cat și în privința lungimilor. Folosirea unor elemente sub forma de grinzi sau stâlpi, cu dimensiuni transversale mari (de obicei peste 20 cm) sau cu lungime mare ( peste 5-6 m) duce, de multe ori, la prețuri ridicate. Aceasta deficientă se poate elimina prin folosirea unor elemente compuse sau a unor elemente realizate din lemn lamelar incleiat (GLULAM).

5. Defectele lemnului

Defecte ale lemnuluiAtât defectele naturale (defecte de forma și structura, crăpături etc.), cât și defectele cauzate de ciuperci, insecte sau de unele substanțe chimice, precum și efectele fenomenelor de contracție și de umflare, reprezintă inconveniente importante ale materialului lemnos de construcție.

6. Degradari produse de ciuperci și insecte

Lemnul trebuie protejat împotriva insectelor, putregaiului, ciupercilorDaunatori lemn cu diverse substanțe chimice specifice (fungicide, insecticide, acaricide s.a). În lipsa unui tratament adecvat, în timp, lemnul va fi distrus de diverși dăunători.

Concluzii: Alegerea lemnului ca material de construcție prezintă multiple avantaje, însă trebuie să se cunoască foarte bine și dezavantajele folosirii lui, pentru a putea reduce la minimum efectele produse de umiditatea în exces, de radiații ultraviolete sau de diverși dăunatori.

Umiditatea, razele UV si lemnul expus – tratamente naturale aplicate lemnului

Pentru a rezista acțiunii factorilor de mediu, lemnul folosit la construcția unei case trebuie protejat și tratat cu materiale speciale, chiar dacă este vorba de ferestre, un foișor, un mobilier de gradină sau întreaga casă.

Lacul și vopseaua au, pe lângă un efect de înfrumusețare, rolul de a proteja lemnul de intemperii: îngheț-dezgheț, umezeală, raze ultraviolete, chiar și șocuri mecanice.

Tratament lemn - bait lazuraCasele de lemn sunt prin natura lor ecologice și deci pentru protejarea lor trebuie alese materiale care sa se încadreze în acest atribut și să mărească durata de viață a clădirii.

În cazul ferestrelor din lemn, ele sunt expuse uzurii atât la interior, cât și la exterior. Cu toate acestea, ferestrele din lemn au rezistat mulți ani, și reprezinta în acest moment o alternativa eficienta și ecologică la ferestrele din PVC.

La o casa cu ferestre de lemn uzate, cu vopsea decojită și fără culoare, aplicarea unui strat nou de vopsea, în general, nu este o soluție, luând în considerare numeroasele straturi deja existente și învechite.

Magazinele de bricolaj și materiale de construcții oferă o gamă larga de produse destinate să trateze și să protejeze lemnul expus. Care ar fi, deci, o alegere potrivita? Ce să avem în vedere la cumpărarea unor astfel de produse?

Ingredientele pentru produse naturale pentru protecția lemnului sunt pe bază de uleiuri vegetale, între acestea enumerându-se: uleiul de in, uleiul de in rezistent, uleiul de șofrănaș, uleiul de terebentină, ceara de albine și ceara de carnauba.

Și la noi în țară există firme ce comercializează lazuri (baiț) de lemn pe bază de uleiuri naturale, destinate tratării și protejării lemnului. Iată câteva sfaturi pe care trebuie să le avem în vedere la alegerea produselor de vopsit pentru suprafețele de lemn:

Citește mai multUmiditatea, razele UV si lemnul expus – tratamente naturale aplicate lemnului