Het apparaat van ketels op vaste brandstof: opties en mogelijkheden
MontageKetels voor vaste brandstoffen ten opzichte van andere soorten verwarmingstoestellen aangepast voor volledig autonome werking ten behoeve van de individuele woning verwarmen, en - vooral - de suburbane herenhuizen gebouwd op het platteland. Traditionele prestaties deze aandelen niet meer nodig elektriciteit of gas bronnen en, wanneer de beschikbaarheid van grondstoffen - steenkool, hout, turf pellets - in staat zijn om kwalitatief en relatief goedkoop aan residentiële woningen en kantoren te verwarmen.
Fig. 1 Traditionele ketel voor vaste brandstoffen
In dit geval wordt de constructie van een op vaste brandstof gestookte ketel volledig bepaald door het ontwerp en het werkingsprincipe. Overweeg de belangrijkste typen moderne ontwerpoplossingen voor dergelijke apparatuur met een objectieve analyse van hun sterke punten en operationele kenmerken.
Classificatie van verwarmingsketels op vaste brandstoffen
In de meeste gevallen is de kwaliteit van de prestatie beschouwd als eenheden (oprichting van autodidact verwarming ingenieurs rekening houden met het niet nodig is, omdat ze - de vrucht van de ingenieurskunst van de auteurs onder zeer specifieke omstandigheden in het leven) zijn onder meer:
- Traditionele boilers.
- Pyrolyse ketels.
- Ketels van lang branden.
Behoudens deze kunnen de meest voorkomende indeling van vastebrandstofketels verschillen per verbruikte brandstof (hout, kolen, pellets, enz.), Door materiaal waarvan ze zijn gemaakt (staal of gietijzer), het aantal verwarmingscircuits (enkel- en dubbelstrengs-circuit) alsmede het type systemen die het werkproces van de machine (mechanische en elektronische regelsystemen) besturen.
Vervolgens worden vaste-stof aggregaten van de meest voorkomende ontwerpen beschouwd als het koelmiddel waarvoor water wordt gebruikt (hoewel er nog steeds lucht en stoom zijn).
Het werkingsprincipe van traditionele ketels op vaste brandstoffen
Ongeacht de fabrikant gebruiken dergelijke ketels op de een of andere manier het principe van een bekende Russische oven. Nuances staan met name in de weg van het laden van brandstof: de bovenkant of de voorkant.
De eerste optie is meer geschikt voor omstandigheden van enige beperking van het gebied, die is voorbereid voor de installatie van deze apparatuur.
Het apparaat van een verwarmingsketel op vaste brandstof wordt beschouwd als het voorbeeld van een eenheid met brandstoftoevoer aan de voorzijde (fig. 1). Natuurlijk circuleert het koelmiddel van het verwarmingscircuit door de inlaatpijp de opening tussen het ovencompartiment en de externe behuizing.
In de toekomst wordt de eenheid in de volgende volgorde gebruikt:
- Brandstof door de deur van het ovencompartiment wordt op het rooster geladen, waarna het wordt ontstoken;
- Bij het veranderen van de intensiteit van het openen / sluiten van de flap op de schoorsteen, wordt de hoeveelheid toegevoerde lucht (en dus de kwaliteit van de brandstofverbranding) geregeld;
- Met de toename (als gevolg van brandstofverbranding) van de temperatuur in het bovenste deel van de verbrandingskamer begint het proces van warmteoverdracht door de metalen wanden naar de warmtedrager.
De natuurlijke circulatie van het koelmiddel in het verwarmingscircuit wordt verschaft door de dichtheid van de laatste te veranderen. De rookgassen worden verwijderd natuurlijke trek door de schoorsteen met een schoorsteen inrichting voor vastebrandstofketels kan ofwel worden ingebouwd in de wand van het huis, en afzonderlijk verkregen (deze vraag wordt beantwoord door een bouwfase van het huis).
Fig. 2 Pyrolyse vaste brandstofketel
Onverbrande resten vallen in de asput die zich onder het rooster bevindt en worden handmatig door de deur van de aslade verwijderd. Voor visuele controle van het verbrandingsproces, zijn er gordijnen op de deuren.
Het voordeel van ketels van dit type is hun volledige onafhankelijkheid van externe omstandigheden, een nadeel is de noodzaak van constante bewaking van de werking van de eenheid, laag rendement, de noodzaak van periodieke reiniging van de aslade.
Traditionele boilers zijn goed voor hun periodieke toepassing: bijvoorbeeld in chalets, waar mensen daar verblijven tijdens het koude seizoen is beperkt in de tijd.
Het principe van pyrolyse vaste brandstof boilers
Zoals reeds opgemerkt, is een van de nadelen van traditionele prestatie-eenheden hun lage efficiëntie. Het probleem kan worden opgelost door een pyrolyse-ketel te installeren waarin het principe van de zogenaamde dubbele verbranding wordt gerealiseerd. Het ligt in het feit dat voor sommige (kunstmatig gecreëerde) gebrek aan lucht voor verbranding vereiste brandstof, het einde van het verbrandingsproduct geen koolstofdioxide CO2 en koolmonoxide CO, dat het brandstofgas zelf.
Samen met de stoom, die altijd voor een duurzame verbranding brandstof vrijkomt, vormt een productgas dat enerzijds zorgt voor het verbrandingsproces, en anderzijds, verhoogt de temperatuur van de verbrandingskamer en ten derde, verlengt de verbranding van de brandstof gedeelte. Pyrolyse ketels zijn voornamelijk ontworpen voor brandhout en pellets, omdat ze de laagste calorische waarde hebben van alle soorten vaste brandstof.
Het ontwerp van de ketel met vaste brandstof, die het principe van pyrolyse realiseert, wordt getoond in Fig. 2. Hieruit volgt dat deze eenheid twee werkkamers heeft in zijn samenstelling: de brandstof wordt in de bovenste geladen, het pyrolyseproces zelf vindt plaats in de onderste.
Het bestaat uit de volgende fasen:
- Het voorhout drogen met verwarmde lucht, geforceerd door een ventilator in de kamer;
- Ontgassen van brandhout, met het vrijkomen van generatorgas;
- Daaropvolgende verbranding van het generatorgas in de verbrandingskamer;
- Verwarming van het koelmiddel ingesloten in de opening tussen de buiten- en binnenwanden.
Opgemerkt moet worden dat de duur van de verbranding in de pyrolyse-boiler aanzienlijk is toegenomen. Dit is te wijten aan ongelijke tijd optredende ontgassen en verbrandingsreacties: eerst bij temperaturen boven 2500S, treedt alleen ontgassen van vluchtige bestanddelen, harsen, oliën en dergelijke, daarna - bij het bereiken van een temperatuur van 600... 6500c (afhankelijk van de houtsoort) het proces van omzetting van vaste koolstof in houtskool begint, en vervolgens - bij temperaturen tot 8500С - verbranding van de laatste. Dientengevolge wordt een completere verbranding van brandstof bereikt en de tijdsintervallen tussen het laden ervan neemt toe.
Fig. 3 Boiler van lange branden
Ondanks de efficiëntie pyrolyse-ketels hebben twee functies: de aandrijving van de ventilator, die zij nodig elektrische energie (en dus autonoom kunnen niet langer worden beschouwd), en vereisen meer serieuze automatisering apparaten, omdat koolmonoxide CO is uiterst giftig. Dit wordt geassocieerd met een grondiger schoorsteenregeling.
Het principe van de werking van duurzame ketels
Pyrolyse ketels zorgen voor een toename van de intervallen tussen de belastingen tot 6... 8 uur, maar soms is dit niet genoeg. Voor een meer substantiële toename in de duur van de continue werking van de vaste brandstofketel, zijn lang brandende verbrandingseenheden ontwikkeld die het oorspronkelijke "omgekeerde" principe gebruiken, wanneer het verbrandingsproces niet van boven naar beneden maar van beneden naar boven gaat. De efficiëntie van de eenheid neemt merkbaar toe. Het apparaat van een op vaste brandstof gestookte ketel met lange levensduur wordt getoond in Fig.
Het principe van de langevuurverbrandingseenheid is erop gebaseerd dat slechts een deel van de brandstof op het oppervlak kan worden verbrand.
Het proces is als volgt:
- Door de deur aan de onderkant van de kast wordt een deel van het brandhout geladen, waarvan de aanmaak van boven komt;
- De geïntegreerde thermische controller regelt de verbranding van elke laag;
- De trechtervormige luchtverdeler, die constant naar beneden beweegt (terwijl de volgende laag brandt), biedt lucht aan elke volgende laag.
Als u de regelautomaten vooraf instelt op de ingestelde temperatuur van de warmtedrager, dan worden deze voorwaarden alleen gehandhaafd ten koste van de snelheid van de luchtverdeler. Zo is het in de lang brandende ketels mogelijk om de intervallen tussen het leggen van brandhout in zeer grote bereiken te regelen: van 3 tot 6 dagen.
Alle andere samenstellende delen van de ketel voor langdurige verbranding verschillen in principe niet van conventionele, met uitzondering van een speciale demper bedoeld voor het schakelen van de verbrandingsmodus: voor brandhout en kolen. Dergelijke eenheden onderscheiden zich door een hogere hoogte en vereisen tegelijkertijd geen speciale vereisten voor de constructie van de schoorsteen.
Net als het vorige type apparatuur, hebben langgestookte ketels nodig voor hun werking in stroomaansluiting.
Een warmwaterketel kiezen
Bouw van warmwaterketel
Typen warmtewisselaars
Welke warmtedrager is acceptabel
Hoe een heetwater-ketel op vaste brandstof te kiezen
Hoe een warmwaterketel te berekenen
De meest betrouwbare merken van ketels
Gebruik en onderhoud van een warmwaterketel
Berekening van het vermogen en de temperatuur van de warmwatervloer
Calculator voor het selecteren van de capaciteit van de ketel
Calculator die het aantal secties van radiatoren berekent
Calculator die de meterlengte van een warmwatervloer berekent
Berekening van warmteverlies en ketelvermogen
Berekening van de verwarmingskosten, afhankelijk van het type brandstof
Calculatorberekening van het volume van het expansievat
Calculator voor het berekenen van de verwarming van de PLEN en de elektrische boiler
Verwarmingskosten voor ketel en warmtepomp
Hoe een warmwaterketel te kiezen - ontwerpkenmerken, selectieregels
Warm water vaste brandstof ketels worden beschouwd als de beste verwarming optie in die gevallen als het gaat om een groter pand voor productiedoeleinden, evenals woningen voor meerdere appartementen. Dergelijke apparatuur onderscheidt zich door betrouwbaarheid en kenmerken van hoge kwaliteit. In het onderstaande artikel zullen we kijken naar wat er warm water ketel met vaste brandstof, hoe het verschilt van andere verwarming opties voor vaste brandstof, en wat zijn de soorten van dergelijke apparatuur.
Het is vermeldenswaard dat elke boiler met vaste brandstof zuiniger is in vergelijking met apparatuur die op gas of elektriciteit werkt. Dit komt vooral door de hoge prijs van blauwe brandstof en elektriciteit. In omstandigheden waarin het nodig is om voldoende grote ruimtes te verwarmen, zijn de besparingen zeer aanzienlijk.
Algemene informatie
Het principe van de werking van een warmwaterboiler op vaste brandstof is vergelijkbaar met elk ander apparaat dat het verwarmingsmedium in het verwarmingscircuit verwarmt met behulp van thermische energie. Gebruikt kan een verscheidenheid aan vaste brandstoffen zijn - brandhout, steenkool, pellets en briketten, evenals elk ander organisch fossiel dat goed brandt en in grote hoeveelheden beschikbaar is.
De keuze voor stookolieketels gebeurt meestal op plaatsen waar onbeperkte toegang is tot de vaste brandstof die nodig is voor de werking ervan. Houtbewerkingsbedrijven installeren met name houtgestookte ketels die in het bijzonder werken op houtafval. Gebruik in kleine ketelruimen voor het aanmaakhout apparatuur bruine en harde steenkool en soms - pellets of turf in briketten. Uit het oogpunt van warmtecapaciteit zijn de beste eigenschappen antraciet of verrijkt erts, evenals cokes.
Warmwater-ketels voor vaste brandstof hebben een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt en kunnen dankzij het grote oppervlak van de warmtewisselaar een grote hoeveelheid water verwarmen.
Dus wanneer 1 kg antraciet wordt gebruikt, komt er tot 7,16 kW thermische energie vrij in het verbrandingsproces, terwijl goed gedroogd hout uit massief hout niet meer dan 2,78 kW oplevert.
Opgemerkt moet worden dat de efficiëntie van warmwaterketels aanzienlijk lager is dan die van gasketels - 70% voor hout en 78% voor steenkool. Het opwarmen van een grote hoeveelheid water, zelfs tegen dergelijke kosten, is echter best aan te raden.
In tegenstelling tot alle andere voertuigen met vaste brandstof kunnen warmwaterketels met een constante hoge belasting werken, omdat ze een gangreserve hebben. Dit effect wordt bereikt door het gebruik van een groot aantal warmtewisselaars, die water verwarmen voor verwarming en warmwatervoorziening.
Dan zijn ketels anders dan andere verwarmingstoestellen
De warmwater-ketel met vaste brandstof is een apparaat waarin, als gevolg van de verbranding van vaste brandstoffen, de temperatuur van de drager 95-115 ℃ bereikt. In dit geval circuleert het hete water in de warmtewisselaar onder een druk van 0,6 MPa. Dit is het hoofdkenmerk van warmwaterketels van andere apparaten waarbij de koelmiddelbeweging eerst in de ketel en vervolgens in het verwarmingscircuit vrij gebeurt.
Houd er rekening mee dat bij gebruik van heetwaterketels het gebruikelijke leidingwater met de toevoeging van bepaalde onzuiverheden en additieven fungeert als koelvloeistof. Deze additieven zijn nodig om de levensduur van een complex heet watercircuit te maximaliseren, dat wil zeggen een pijpleiding waardoor het circulerende koelmiddel tot een bepaalde temperatuur wordt verwarmd.
Wanneer het water in het circuit wordt verwarmd en dicht bij de kooktemperatuur, beginnen de in water opgeloste verontreinigingen actief te worden afgezet op de wanden. In geen geval moet de ketel water koken. Omdat het verwarmen van het koelmiddel onder druk wordt uitgevoerd, bereikt het niet het kookpunt. De druk van de warmtedrager in het watercircuit is altijd hoger, de waterdruk op de punten met maximale verwarming. Het kenmerk van warmwaterketels op vaste brandstof is dat ze meer boilerwater nodig hebben om het systeem te verwarmen dan voor alle andere.
De warmtedrager, die tot 115 ℃ is verwarmd, geeft warmte-energie aan het verwarmingssysteem. Tegelijkertijd wordt de druk in de leidingen van de ketel op een stabiel niveau gehouden. In een dergelijk systeem zal het verhogen van de druk in de warmtewisselaar zijn werking gunstig beïnvloeden, aangezien in dit geval de temperatuur van het koelmiddel over de gehele lengte van de pijpleiding wordt gelijk gemaakt, en de schaal valt niet op zijn wanden.
Wat betreft de verbrandingskamer, het lijkt in warmwaterketels bijna hetzelfde als in elk ander apparaat met vaste brandstof. Het geselecteerde type vaste brandstof, meestal steenkool, komt de oven binnen, waar het brandt. Thermische energie door de wanden van de vuurhaard wordt overgebracht naar het circulerende water in de warmtewisselaar. Bij de productie van warmwaterketels ontwerpen fabrikanten ze zo dat de brandstof intensief brandt en zo efficiënt mogelijk warmte afgeeft.
Om de verbrandingsproducten die in de oven worden gevormd te koelen, zijn de ketels uitgerust met convectieverpakkingen. In contact met hun brede oppervlak koelt het koolmonoxide af tot 200 ℃. Het is opmerkelijk dat een intensievere koeling van verbrandingsproducten kan leiden tot condensatie.
Ontwerp van ketels voor warm water met vaste brandstof
Om precies te presenteren hoe deze apparatuur werkt, beschouwen we het apparaat van een heetwaterketel op vaste brandstof. Traditioneel is dit een gelaste metalen structuur, waarin een steunframe is verschaft, dat wil zeggen een frame dat is bekleed met beschermende thermische isolatiematerialen. De basis van de eenheid is een complex systeem van waterpijpleidingen, dat wil zeggen een warmtewisselaar, waardoor het in de boiler verwarmde water circuleert. Buiten is de gehele structuur bedekt met plaatstaal.
Op zichzelf getuigt de structuur van de warmwaterboiler, evenals de principes van zijn werking, van de grote afmetingen van dergelijke apparatuur. Afhankelijk van de modellen kunnen de brandstofkamers bovendien worden uitgerust met verschillende vaste brandstoftoevoersystemen.
Als we kijken naar een vaste brandstofketel industriële productie, is een blok, alle elementen onder te verdelen in twee groepen - het schermoppervlak en convectieve (lees: "Welke ketels, industriële ketels - vormen, voor- en nadelen").
Elementen van de constructie zijn gemaakt van volledig gerolde stalen buizen met een doorsnede van 76 mm. Tussen hen, moeten ze vinnen installeren. Een dergelijke constructie van een warmtewisselaar maakt het mogelijk warmteverlies tot een minimum te beperken en lekkage van verbrandingsproducten door het ketellichaam te voorkomen. De verbinding van pijpsecties met elkaar wordt uitgevoerd met behulp van lassen, ontworpen voor druk tot 10 atmosfeer.
Houd er rekening mee dat het waterverwarmingscircuit alleen gelaste verbindingen moet hebben. Bovendien moeten alle werkzaamheden zeer zorgvuldig worden uitgevoerd, omdat de apparatuur onder hoge temperatuur en druk wordt gebruikt.
Brandhout of kolen worden ingevoerd in een brandstofkamer uitgerust met standaard of zwenkbare staven (ze worden gebruikt in handmatige toevoerketels). Tijdens de installatie van de ketel in het frame onder de vlamkast wordt een luchtkanaal geïnstalleerd, waardoor lucht wordt aangevoerd om de brandstof te verbranden.
Alle apparatuur moet periodiek worden gereinigd. Als de ketel een handmatige brandstoftoevoer levert, verwijder dan roet en as zal door een speciaal luik. Maar in die warmwaterketels die zijn uitgerust met een mechanisch voersysteem, wordt al het werk gedaan met behulp van speciale apparaten - mechanische transportbanden.
Soorten warmwaterketels voor vaste brandstoffen
Allereerst verschillen warmwaterketels, evenals andere verwarmingstoestellen, in vermogensniveau. In het bijzonder zijn die modellen die kolen gebruiken voor werk krachtiger.
Op het niveau van macht kunnen ze worden verdeeld in dergelijke groepen:
- laagvermogeneenheden - geproduceerd binnen de grenzen van 4 kW-65 kW;
- apparaten met gemiddeld vermogen - van 70 kW tot 1,8 MW;
- apparatuur met een hoog vermogensniveau kan 1,8 MW thermische energie genereren en meer.
Wat betreft houtgestookte warmwaterketels zijn ze slechter qua prestaties dan kolengestookte uitrusting. In de modellen van boilers van deze groep varieert het vermogen van 4 kW tot 1,3 MW.
Merk op dat houtgestookte ketels meestal zijn uitgerust met een voldoende grote brandstofkamer om meer brandstof tegelijk te laden. In hen treedt verbranding van brandstof zeer intensief en effectief op, praktisch zonder onderbranden.
Doorgaans biedt het ontwerp van waterverwarmende houtketels een rotatiekamer, waarmee u onverbrande brandstofresten kunt verwijderen.
Het is opmerkelijk dat op vaste brandstof gestookte ketels op brandhout meestal handmatig worden geladen. Op dezelfde manier wordt de latere reiniging van de vuurhaard van as en slakken evenals roet uitgevoerd.
Naast de verschillen in het type brandstof dat wordt gebruikt, kunnen warmwaterketels worden ingedeeld op basis van het type circulatie van de warmtedrager.
De volgende varianten van apparaten worden het vaakst aangetroffen:
- ketels met een natuurlijke circulatie;
- apparaten met geforceerde circulatie;
- ketels met gecombineerd circulatietype;
- eentrapsboilers voor warm water.
De eerste optie gaat ervan uit dat de beweging van het koelmiddel te wijten is aan het verschil in waterdichtheid. De tweede groep ketels is uitgerust met een speciale circulatiepomp. Het derde type ketels functioneert volgens beide soorten processen, afhankelijk van de situatie. De laatste groep omvat apparaten waarin het koelmiddel gedwongen wordt om rechtstreeks vanuit de ketel naar de uitlaat te gaan.
Om ervoor te zorgen dat er genoeg lucht beschikbaar is voor de verbrandingskamer, worden blowers meestal geleverd in HR-ketels. Bovendien zijn in krachtige verwarmers speciale rookafzuigers gebouwd, die de tractie in balans houden. Ze worden meestal geïnstalleerd in speciaal uitgeruste afzonderlijke ketelhuizen, waar alle regels van brandveiligheid worden nageleefd en er speciale brandblusmiddelen zijn.
bevindingen
Warmwaterboilers met vaste brandstof zijn bij de consument terecht gewild. Ze zijn vooral op zoek naar de organisatie van verwarming van grote productiefaciliteiten en kleinschalige infrastructuur van de stad.
De populariteit van warmwaterketels wordt bepaald door hun efficiëntie en zuinige verbruik van brandstofbronnen. Voor de installatie van stookolieketels die hout, steenkool of een ander soort organisch fossiel verbranden, is er bovendien geen speciale vergunning nodig.
Door de eenvoud van het ontwerp kan dit apparaat snel ter plaatse worden gemonteerd en op een verwarmingssysteem worden aangesloten. Verdere bediening en onderhoud van het apparaat is niet moeilijk en vereist geen technische training. Om het voor de consument gemakkelijker te maken om de werking van de apparatuur in principe te demonteren, worden er minimale bedieningselementen en automatisering gebruikt.
Het is opmerkelijk dat niet alleen veel voorkomende soorten vaste brandstof kunnen worden verbrand in een warmwaterketel, maar vrijwel alles dat brandt. Tegelijkertijd wordt brandstof vrijwel zonder resten verbrand, waardoor een hoog rendement wordt bereikt. Dergelijke eenheden worden beschouwd als milieuvriendelijk en praktisch niet schadelijk voor het milieu.
Het principe van het kiezen van een boiler met vaste brandstof: een overzicht van fabrikanten
De concepten van gezelligheid en comfort in het huis zijn onlosmakelijk verbonden met warmte. Daarom moet in de eerste plaats in moderne woningen een kwaliteit verwarmingssysteem zijn. Het hoofdbestanddeel is een verwarmingsketel, die het koelmiddel tot de opgegeven temperatuur verwarmt. Dergelijke eenheden kunnen van verschillende typen zijn, aan verschillende brandstoffen werken en een uitstekend werkingsprincipe hebben. Een van de meest populaire op de markt zijn ketels voor vaste brandstoffen.
inhoud
Hoe wordt een boiler met vaste brandstof gebouwd?
Het apparaat van vaste-brandstofketel van klassiek type
Om te begrijpen hoe ketels werken aan vaste brandstoffen, moet u weten hoe ze zijn gerangschikt. Deze structuren bestaan uit de volgende componenten:
- Vuurkamer. Hier wordt de brandstof geladen, die, brandend, de nodige warmte vasthoudt. Deze camera is uitgerust met een speciale deur.
- Rooster. Het is de bedoeling dat de brandstof wordt geladen tijdens het laden. Wanneer het uitbrandt, valt de as in de aslade die zich onderaan bevindt.
- Het reinigingsluik, dat wordt gebruikt om de ketel van de verbrandingsproducten te reinigen.
- Een warmtewisselaar, waardoor de warmtedrager wordt verwarmd. Dit onderdeel is gemaakt in de vorm van een grote capaciteit, waardoorheen rookbuizen passeren. De gassen die vrijkomen tijdens de verbranding van de brandstof circuleren door de leidingen van het systeem, zodat het warmtemedium wordt verwarmd in de warmtewisselaar.
- Thermostaat, waarmee de brandsnelheid van de brandstof wordt bepaald.
Belangrijk! De bovenstaande elementen worden beschouwd als de belangrijkste in dergelijke constructies. In aanvulling daarop kunnen dergelijke apparaten echter extra componenten bevatten die de werking van het systeem aanzienlijk vergemakkelijken. Deze omvatten gasbranders, trekregelaars, thermostatische kranen, enz.
De tractiecontroller werkt als een zeer belangrijk onderdeel waarmee de temperatuur in de toevoerleiding wordt geregeld. Dankzij hem in de verbrandingskamer vindt luchtregeling plaats. Onder verwarming vindt expansie van deze apparatuur plaats, waardoor deze op de flap inwerkt en deze iets opent.
Belangrijk! De werking van ketels met de stuwkrachtregelaar kan automatisch plaatsvinden, zonder menselijke controle. De regelaar is een apparaat van kleine afmetingen, geplaatst op de voorwand van de ketel. Wanneer de ketel wordt gestart, zorgt de regelaar ervoor dat de bedrijfstemperatuur tussen 65 en 90 graden Celsius wordt gehouden.
De tractieregelaar in verwarmingsketels op vaste brandstoffen
De gasbrander kan werken op vloeibaar of aardgas. Zijn aanwezigheid in het systeem biedt verschillende belangrijke voordelen:
- Het ontstekingsproces duurt niet langer dan een paar seconden.
- Eenvoudig ontwerp, waardoor de apparatuur de nodige betrouwbaarheid krijgt.
- Hoog beveiligingsniveau.
- De mogelijkheid van gebruik in verschillende soorten ketels.
- Gebruik binnenshuis.
Dankzij de thermostatische klep wordt een snelle warmtedissipatie verschaft in geval van oververhitting van de ketel. In dit geval wordt het verwarmde koelmiddel uit het systeem afgevoerd om de inrichting af te koelen, waarvan de plaats is gevuld met koud water.
Belangrijk! Bij apparaten met een gietijzeren behuizing wordt het koelcircuit op de voeding en in de stalen analogen geplaatst - in de behuizing.
Hoe werkt een boiler met vaste brandstof?
Ketels voor vaste brandstoffen kunnen in hun werk verschillende soorten grondstoffen gebruiken
Vaste ketels anders dan hout kunnen verschillende soorten brandstof gebruiken in hun werk. Dit kunnen pellets, turf, kolen, enz. Zijn. De cyclus van de werking van de ketel van het klassieke ontwerp omvat drie fasen:
- Ignition. Het werk van de apparatuur begint met ontsteking. In dit stadium is er een sterke temperatuurstijging in de kamer (tot 600 graden Celsius). De temperatuur stijgt ook in de ovenwisselaar en bereikt een waarde van 40-70 graden. In dit geval hangt veel af van de parameters van het systeem.
Belangrijk! Op zijn minst kan een thermische schok optreden, wat negatieve gevolgen kan hebben voor zowel de warmtewisselaar als het systeem. Gietijzeren warmtewisselaars zijn bestand tegen dergelijke belastingen gedurende een lange periode, maar na verloop van tijd barsten ze gewoon uiteen. Met snel verwarmen tegen de achtergrond van een kleine snelheid van vloeistofcirculatie, is het mogelijk om de vloeistof te koken, waardoor het verwarmingssysteem een hydraulische schok ondergaat. De grootste kwetsbaarheid voor dit fenomeen zijn de kunststofbuizen. In de beginfase van de werking van de apparatuur gebeurt het volgende: de lucht in de kamer blijft koud, maar de leidingen zijn al behoorlijk warm. Daarom is de juiste berekening van alle indicatoren erg belangrijk.
- De tweede fase wordt gekenmerkt door de verwarming van het koelmiddel. Toenemend, bereikte de temperatuur in de oven een waarde van 1000-1300 graden. In dit stadium is het erg belangrijk om de verwarming van de koelvloeistof te regelen, die tot 95 graden kan opwarmen, wat gevaarlijk is voor het systeem. Stel de mate van opwarmen in met behulp van een speciale klep, die lucht aan het systeem levert.
Stadium van verwarming van het koelmiddel
Tip! Het is noodzakelijk om de temperatuur van het koelmiddel te regelen totdat de brandstof volledig is opgebrand. Deze fase wordt gekenmerkt door het verwarmen van de leidingen en het verwarmen van de lucht in de kamer.
- In de derde fase brandt de brandstof. Wanneer de brandstof volledig is verbrand aan het einde van de cyclus, worden de sintels gevormd. Tegen deze achtergrond neemt de temperatuur in het systeem, die 400-500 graden bereikt, ook af. En het is dit temperatuurregime dat het meest comfortabel is voor het systeem. Er is een langzame afkoeling van het koelmiddel, waarbij de lucht in de kamer afkoelt.
Belangrijk! Wanneer gloeiende kolen worden gevormd, wordt het proces van het koelen van zowel het koelmiddel als de lucht in de kamer versneld.
Op basis van de resultaten van de bovenstaande werkcycli kan worden geconcludeerd dat verwarmingsketels op vaste brandstof worden gekenmerkt door één functie: temperatuurcycli. En om de temperatuurspreiding te minimaliseren, is het noodzakelijk om periodiek een nieuwe hoeveelheid brandstof in het systeem te installeren.
De oplossing voor dit probleem is gerealiseerd in automatische boilers. In dergelijke ontwerpen worden de brandstoftoevoer en het laden van de branderventilator automatisch uitgevoerd. De gebruikelijke varianten van ontwerpen vereisen constante monitoring.
Principes van het werk die worden gebruikt in verwarmingsketels op vaste brandstoffen
Er zijn verschillende opties voor verwarmingsketels op vaste brandstoffen. De verschillen in dit geval liggen in het principe van brandstofverbranding, dat in grote mate afhangt van de bedrijfstijd van een enkele belasting.
Klassieke modellen
Dergelijke apparatuur is uitgerust met een grote oven, waar op natuurlijke wijze brandstof wordt verbrand. Dergelijke ontwerpen vereisen het gebruik van een speciale sensor die de temperatuur van het koelmiddel bewaakt.
Belangrijk! Ketels van het klassieke type worden gekenmerkt door een zeer eenvoudig ontwerp, dat de werking ervan aanzienlijk vereenvoudigt en de kosten verlaagt. Dergelijke eenheden zijn niet veeleisend voor brandstof en kunnen werken op hout, steenkool, briketten en andere soortgelijke grondstoffen.
Deze ontwerpen hebben enkele nadelen:
- Laag rendement in vergelijking met ketels met een lange brandtijd.
- Korte brandtijd: niet meer dan acht uur werk op één tabblad.
- Vanwege het niet-optimale verbrandingsproces verschijnt er een verhoogd asgehalte.
- Verwarmingsmodi zijn moeilijk te automatiseren.
Tip! Uit de bovenstaande tekortkomingen kan er maar één worden geëlimineerd. Het probleem met frequent laden kan gedeeltelijk worden opgelost door een speciale tank te installeren die de kans op temperatuurveranderingen als gevolg van de ophoping van warmte kan verminderen. Deze capaciteit is volledig metaal en moet een goede thermische isolatieprestatie hebben. Berekening van het volume van een dergelijke tank wordt gemaakt afhankelijk van het verwarmingssysteem, evenals de capaciteit van de apparatuur.
Structuren van lang branden
Stadia van de werking van pyrolyse ketels
Eenheden met een lange brandtijd hebben niet de nadelen die kenmerkend zijn voor hun conventionele tegenhangers. Ze zijn van twee soorten:
- Bij het ontwerp van pyrolyse ketels zijn er twee verbrandingskamers. De eigenaardigheid van hun werk is dat verbranding van brandstof wordt uitgevoerd in omstandigheden van onvoldoende zuurstof. De temperatuur in de kamer stijgt, wat leidt tot het vrijkomen van houtgas. Dit proces wordt pyrolyse genoemd. Vervolgens dringt het gas de tweede kamer binnen, waar de verbranding plaatsvindt met een overmaat aan zuurstof. Dankzij deze functie heeft het systeem als resultaat een zeer hoog rendement en bereikt het tot 90%.
- Aggregaten van het type "smeulend". Dergelijke structuren zijn uitgerust met een geïntegreerde watermantel, die rond de omtrek van de unit is geïnstalleerd. In dit geval brandt de brandstof niet van onderaf zoals gewoonlijk, maar van boven naar beneden, die samen met het grote volume van de verbrandingskamer (tot 100 liter) een lang proces van werking van de apparatuur verschaft.
Video: kies een verwarmingsketel op vaste brandstof
Een ketel met pyrolyse van het type met vaste brandstof is in staat om een volledige burn-out van de brandstof te verzekeren. Reiniging van het systeem uit as wordt niet vaker dan één keer per twee of drie dagen uitgevoerd. Met een relatief laag brandstofverbruik, zijn dergelijke ontwerpen in staat om ongeveer 12 uur met dezelfde belasting te werken.
Tot de verdiensten van dergelijke eenheden behoren ook:
- Mogelijkheid om de benodigde temperatuur van het koelmiddel lang te handhaven.
- Het systeem dat het verbrandingsproces bestuurt, kan worden geautomatiseerd.
- Het verwarmen van het huis met een dergelijke stookketel van dit type kan het gebruik van andere soorten vaste brandstof omvatten, samen met brandhout.
Belangrijk! De nadelen van pyrolyse-boilers zijn de hoge kosten van dergelijke apparatuur en de vereisten voor het toelaatbare vochtgehalte van de gebruikte grondstoffen. Houd er ook rekening mee dat dergelijke instellingen vluchtig zijn en daarom niet in alle situaties kunnen worden gebruikt.
Diagram van een ketel van een gloeiend type
Glow-type modellen hebben ook hun voordelen:
- Afhankelijk van het model kunnen dergelijke structuren tot 5 dagen op één tabblad werken. Vanzelfsprekend is de duur van het werk in dit geval afhankelijk van het type en de kwaliteit van de brandstof. De langste is kolen branden.
- In vergelijking met pyrolyse hebben dergelijke ketels lagere kosten.
Van de nadelen moeten hoge eisen aan brandstof worden gesteld. Gebruik in gloei-verwarmingsketels alleen hout kan worden gebruikt, waarvan het vochtgehalte maximaal 20% is. Ook mag een brandstof die een groot aantal harsen bevat niet worden gebruikt. Als het nog steeds wordt gebruikt, zal het systeem veel vaker moeten worden schoongemaakt, wat leidt tot een afname van de levensduur van de automatisering.
Beste ketelfabrikanten
Tegenwoordig worden ketels voor het verwarmen van een privé-huis geproduceerd door een aantal bedrijven. Om een optie van echt hoge kwaliteit te krijgen, moet u niet alleen letten op de technische kenmerken van de geselecteerde unit, maar ook op het merk. De meest populaire zijn de volgende fabrikanten:
- Buderus. Een Duits bedrijf dat gespecialiseerd is in de productie van hoogwaardige verwarmingsapparatuur. Het is een van de leiders van de Europese markt.
Vaste brandstofketels Buderus - hoge kwaliteit en zuinig
- Wisman. Een Italiaans bedrijf opgericht in 1917. Tegenwoordig is de fabrikant een echte veteraan op de markt voor verwarmingsapparatuur, met 22 fabrieken over de hele wereld. Jaarlijks introduceert het bedrijf nieuwe technologieën bij de productie van zijn producten, waardoor het in staat is om de meest hoogwaardige verwarmingseenheden tegen relatief lage prijzen te creëren.
Vaste brandstof ketel Cooper
- Lemax. Het bedrijf dat ketels op basis van vaste brandstoffen produceert, uitgerust met stalen warmtewisselaars, bevindt zich in Taganrog. Ketels met Russische productie hebben zich bewezen als betrouwbare eenheden. De producten van het bedrijf zijn van hoge kwaliteit tegen een concurrerende prijs.
- Don Conrad. Een andere Russische fabrikant, wiens producten aanzienlijk populair zijn geworden op de binnenlandse markt. De fabriek is gevestigd in Rostov aan de Don en houdt zich bezig met de productie van hoogwaardige verwarmingsapparatuur.
De brandstofketel op het verwarmingssysteem aansluiten
conclusie
Vaste brandstofketels zijn de meest populaire verwarmingsapparatuur voor privégebruik. Ze worden geproduceerd in verschillende uitvoeringen, waarvan de technische kenmerken van deze eenheden direct afhangen. Daarom moet bij de keuze rekening worden gehouden met een aantal belangrijke nuances, zoals hierboven beschreven.
Vaste brandstofketel: principes van apparaat, keuze, fabricage en installatie
"De ketel is in werkelijkheid een kachel in een vat met water"... en de efficiëntie van een dergelijk aggregaat is op zijn best 10%, of zelfs 3-5%. Oh nee en de ketel voor vaste brandstoffen bakt helemaal niet, en een oven met vaste brandstof is geen warmwaterboiler. Feit is dat de verbranding van vaste brandstoffen, in tegenstelling tot gas of ontvlambare vloeistoffen, noodzakelijkerwijs wordt uitgerekt in ruimte en tijd. Gas of olie kan onmiddellijk volledig worden verbrand in een kleine opening van het mondstuk naar de diffuser van de brander en houtskool - nee. Daarom zijn de vereisten voor de constructie van een vastebrandstofketel anders dan voor een verwarmingsoven, het volstaat niet om een verwarmingscircuit eenvoudig in een continue circulatie in een continue circulatie te plaatsen. Waarom is het zo, en hoe moet een continue ketel worden ingericht, en is bedoeld om dit artikel te verduidelijken.
De verwarmingsketel in een privéwoning of appartement wordt een noodzaak. Gas en vloeibare brandstof worden gestaag duurder, en in ruil voor bijvoorbeeld de verkoop van goedkope alternatieve brandstof. van afval van het planten groeien - stro, broden, kaf. Dit is alleen vanuit het oogpunt van de eigenaren van het huis, om nog te zwijgen van het feit dat de overgang naar individuele verwarming energie-verliezen in het leidingnet van de WKK en de hoogspanningsleidingen zal wegnemen, en ze zijn zeker niet klein, tot 30%
Gasketel zelf kan niet worden gedaan, alleen al omdat niemand toestemming geeft voor de werking ervan. Individuele ketels voor vloeibare brandstoffen voor het verwarmen van woonruimten zijn verboden vanwege hun hoge brand- en explosiegevaar met gedecentraliseerd gebruik. Maar een boiler met vaste brandstof kan met uw eigen handen worden gemaakt en worden geformaliseerd, net als een verwarmingsoven. Dit is misschien het enige dat ze gemeen hebben.
Kenmerken van vaste brandstof
Vaste brandstof verbrandt niet erg snel en niet alle componenten die warmte-energie vervoeren, verbranden in de zichtbare vlam. Om rookgassen volledig te verbranden, is een hoge maar behoorlijk bepaalde temperatuur noodzakelijk, anders ontstaan er omstandigheden waardoor de endotherme reacties (bijv. Stikstofoxidatie) plaatsvinden, waarvan de producten de energie van de brandstof in de buis zullen brengen.
Waarom kookt de ketel niet?
De oven is een apparaat voor cyclische actie. In haar oven laden ze zoveel brandstof dat de energie ervan genoeg is voor de volgende klootzak. Overtollige brandstofverbrandingsenergie wordt gedeeltelijk gebruikt om de optimale naverbrandingstemperatuur in het gaspad van de oven (het convectieve systeem) te handhaven en wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door het ovenlichaam. Terwijl de belasting doorbrandt, verandert de verhouding van deze delen van de brandstofenergie, en een krachtige warmtestroom circuleert in de oven, meerdere malen krachtiger dan de huidige behoefte aan verwarming.
Het lichaam van de oven is daarom een warmte-accumulator: de hoofdverwarming van de ruimte vindt plaats als gevolg van het afkoelen na de stuitligging. Daarom kan de warmte die in de oven circuleert niet worden geselecteerd, dit zal op de een of andere manier de interne warmtebalans verstoren, en de efficiëntie zal sterk dalen. Het is mogelijk, en niet op elke plaats van het convectiesysteem, om tot 5% op te nemen om de opslagtank van het SWW aan te vullen. Ook heeft de oven geen operationele aanpassing van zijn thermisch vermogen nodig, het is voldoende om de brandstof te laden op basis van het vereiste uurgemiddelde gedurende de tijd tussen de prototypen.
Een waterboiler, hoe dan ook op welke brandstof - een continu apparaat. De warmtedrager in het systeem circuleert de hele tijd, anders verwarmt het niet, en de ketel moet op elk specifiek moment precies evenveel warmte afgeven als het buiten liet vanwege warmteverlies. Dwz, de brandstof moet ofwel periodiek in de ketel worden geladen of om een werkende aanpassing van de warmteafgifte binnen een tamelijk groot bereik te verschaffen.
Het tweede punt is rookgassen. Voor de warmtewisselaar moeten ze eerst worden benaderd, mogelijk warmer om een hoog rendement te garanderen. Ten tweede moeten ze volledig worden uitgebrand, anders bezinkt de energie van de brandstof in het register van roet, dat moet worden gereinigd.
Als de kachel uiteindelijk om zichzelf opwarmt, staat de ketel als warmtebron en de verbruikers op een afstand van elkaar. De ketel heeft een aparte ruimte (ketelhuis of oven) nodig: vanwege de hoge concentratie van warmte in de ketel is het brandgevaar veel hoger dan dat van de oven.
Opmerking: een individueel ketelhuis van een woongebouw moet een volume hebben van minimaal 8 kubieke meter. m, het plafond is niet minder dan 2,2 m hoog, het openingsvenster is niet minder dan 0,7 m². m, constant (zonder kleppen) de toevoer van frisse lucht, gescheiden van andere communicatie rookkanaal en brandisolatie van andere ruimtes.
Volg vanaf hier eerst de vereisten voor de keteloven:
- Het moet zorgen voor een snelle en volledige verbranding van brandstof zonder een gecompliceerd convectiesysteem. Dit kan alleen worden bereikt in een oven gemaakt van materialen met zo min mogelijk warmtegeleidingsvermogen. voor snelle verbranding van gassen vereist een hoge concentratie van warmte.
- De oven zelf en de bijbehorende delen van de warmte moeten de minst mogelijke warmtecapaciteit hebben: alle warmte die in hun verwarming is gegaan, blijft in de stookruimte.
Deze vereisten zijn aanvankelijk tegenstrijdig: materialen die slecht warmte afvoeren, accumuleren het doorgaans goed. Daarom zal de gebruikelijke oven voor de ketel niet werken, we hebben een speciale oven nodig.
Warmte-uitwisselingsregister
De warmtewisselaar is het belangrijkste onderdeel van de ketel, het bepaalt in feite de efficiëntie ervan. Door het ontwerp van de warmtewisselaar wordt de hele ketel genoemd. In huisverwarmingsketels worden warmtewisselaars gebruikt - wateroverhemden en buisvormig, horizontaal of verticaal.
Opmerking: hier en hieronder voor beknoptheid, betekent "water" ook antivries of een ander vloeibaar koelmiddel.
Een ketel met een watermantel is dezelfde "kachel in een vat", een warmtewisselaar in de vorm van een tank omgeeft de oven. Een pot met een jas kan behoorlijk economisch zijn, op één voorwaarde: als de verbranding in de oven vlamloos is. Een oven met vaste vlammenbrandstof vereist noodzakelijkerwijs naverbranding van de uitlaatgassen, en in contact met de mantel daalt hun temperatuur direkt onder de vereiste waarde. Als gevolg hiervan is de efficiëntie tot 15% en de verbeterde afzetting van roet en zelfs zuur condensaat.
Horizontale registers algemeen altijd geneigd: het hete einde (set) behandeling moet de koude (terug) worden verhoogd, anders wordt de koelvloeistof worden omgekeerd, en de weigering van gedwongen circulatie direct tot ernstige ongevallen. In verticale registers zijn de pijpen verticaal of in een lichte helling opzij geplaatst. En daar, en daar pijpen, zodat de gassen er beter in 'verstrikt' zijn, hebben rijen in een verspringende volgorde.
Met betrekking tot de bewegingsrichting van hete gassen en koelvloeistof zijn de pijpregisters verdeeld in:
- Doorstroom - gassen staan over het algemeen loodrecht op de koelvloeistofstroom. Meestal wordt dit schema gebruikt in horizontale industriële ketels met hoog vermogen omwille van hun lagere hoogte, wat de installatie goedkoper maakt. In de thuissituatie wordt het omgekeerde bereikt: opdat het register de warmte op de juiste manier opvangt, moet het tot boven het plafond worden opgerekt.
- Tegenstroom - gassen en koelvloeistof bewegen langs één lijn naar elkaar toe. Dit schema geeft de meest effectieve warmteoverdracht en de hoogste efficiëntie.
- Flow - gassen en koelvloeistof bewegen parallel in één richting. Het wordt zelden gebruikt in speciale ketels. Efficiëntie is in dit geval slecht en de slijtage van apparatuur is groot.
Verder worden warmtewisselaars gemaakt door vuur en waterbuis. In de branderbuis passeren rookbuizen met rookgassen een tank met water. Ognetrubnye registreert stabiel werk, en verticale registers zorgen zelfs in het stroomschema voor een goede efficiëntie, omdat in de tank is een interne circulatie van water geïnstalleerd.
Als we echter de optimale temperatuurgradiënt berekenen voor de overdracht van warmte van gas naar water op basis van de verhouding tussen dichtheid en warmtecapaciteit, blijkt deze ongeveer 250 graden te zijn. En om deze warmtestroom door de wand van een stalen buis van 4 mm te duwen (minder kan niet, zeer snel uitbranden) zonder merkbare verliezen op de thermische geleidbaarheid van het metaal, is nog eens 200 graden nodig. Dientengevolge moet het binnenoppervlak van de rookbuis worden verwarmd tot 500-600 graden; 50-150 graden - operationele marge voor brandstofbesparing, enz.
Hierdoor is de levensduur van rookbuizen beperkt, vooral bij grote ketels. Bovendien is de efficiëntie van de vuurbuis klein, deze wordt bepaald door de verhouding van de temperaturen van de hete gassen die het register binnenkomen en de schoorsteen verlaten. Om afkoeling van gassen onder 450-500 graden in een branderbuisketel mogelijk te maken, is de temperatuur in een conventionele oven niet hoger dan 1100-1200 graden. Volgens de formule van Carnot blijkt dat de efficiëntie niet hoger is dan 63%, en zelfs de efficiëntie van de oven is niet meer dan 80%, dus dat blijkt 50% te zijn, wat vrij slecht is.
In kleine huishoudelijke ketels zijn deze kenmerken zwakker; wanneer de afmeting van de ketel afneemt, neemt de verhouding van het oppervlak van het register tot het volume van de rookgassen daarin toe, dit is de zogenaamde. de wet van een vierkante kubus. In moderne ketels piroziznyh temperatuur in de verbrandingskamer bereikt 1.600 graden, het rendement van de oven onder 100% en registers gemerkte boilers garanderen 5 jaar alleen maar dunwandige hittebestendig staal. In hen kunnen de gassen afkoelen tot 180-250 graden, en het algemene rendement bereikt 85-86%
Opmerking: gietijzer voor rookbuizen is over het algemeen ongeschikt, krakend.
In de waterbuisregisters stroomt het koelmiddel door pijpen die in een warmtekamer zijn geplaatst waar hete gassen terechtkomen. Nu werken de temperatuurgradiënten en de kubuswet juist tegen: bij 1000 graden in de kamer wordt het buitenoppervlak van de buizen tot 400 graden verwarmd en het binnenoppervlak tot de temperatuur van het koelmiddel. Dientengevolge dienen pijpen uit gewoon staal gedurende lange tijd en is de efficiëntie van de ketel ongeveer 80%
Maar horizontale doorstroom water-buisketels zijn vatbaar voor zogenaamde. "Buhteniyu". Het water in de onderste buizen is veel heter dan in de bovenste. Het drukt ook op de toevoer in de eerste plaats, de druk daalt, en het water wordt "uitgespuugd" de koudere bovenste buizen. "Bubbling" geeft niet alleen zoveel geluid, warmte en comfort als een buurman - een dronkaard en vechter, maar heeft ook te maken met haast in het systeem vanwege de waterhamers.
Verticale waterpijpketels botsen niet, maar als een waterbuisboiler in het huis wordt geprojecteerd, moet het register op de bodem van de schoorsteen worden geplaatst, in dat gedeelte waar hete gassen van boven naar beneden gaan. Bij de stroming, met dezelfde richting van de beweging van gassen en koelmiddel, de waterbuisketel, daalt het rendement scherp en slaan de roetafzettingen sterk neer in de buurt van het voer, en is het ontoelaatbaar om een retourstroom boven de toevoer te maken.
Over de capaciteit van de warmtewisselaar
De verhouding tussen de capaciteiten van de warmtewisselaar en het volledige koelsysteem wordt niet willekeurig genomen. De overdrachtssnelheid van warmte van gassen naar water is niet oneindig, het water in het register moet warmte kunnen absorberen voordat het het systeem verlaat. Aan de andere kant geeft het verwarmde buitenoppervlak van het register warmte af aan de lucht en verdwijnt het tevergeefs in de stookruimte.
Een te klein register is vatbaar voor bruisen en vereist een precieze snelle instelling van het vermogen van de oven, die in verwarmingsketels met vaste brandstof onbereikbaar is. Het register van een groot volume wordt lange tijd opgewarmd en als de externe thermische isolatie van de ketel slecht is of ontbreekt, verliest het veel warmte en kan de lucht in de ketelruimte opwarmen boven de toelaatbare brandveiligheid en technische vereisten voor de ketel.
De capaciteit van de warmtewisselaar voor vastebrandstofketels varieert tussen 5-25% van de capaciteit van het systeem. Hiermee moet bij het kiezen van een ketel rekening worden gehouden. Voor verwarming door berekening waren er bijvoorbeeld slechts 30 secties radiatoren (batterijen) van elk 15 liter. Met het water in de leidingen en het expansievat zal de totale capaciteit van het systeem ongeveer 470 liter zijn. De capaciteit van het ketelregister moet binnen 23,5-117,5 liter zijn.
Opmerking: er is een regel - hoe meer de calorische waarde van vaste brandstof, hoe groter de relatieve capaciteit van het ketelregister. Daarom, als de ketel steenkool is, moet de capaciteit van het register dichter bij de bovenste waarde worden genomen, en voor het hout - naar de onderste. Voor langzaam brandende ketels is deze regel niet eerlijk, de capaciteit van hun registers wordt berekend op basis van het maximale rendement van de ketel.
Waar moet een warmtewisselaar van gemaakt worden?
Gietijzer als materiaal voor het ketelregister voldoet niet aan moderne eisen:
- Lage thermische geleidbaarheid van gietijzer leidt tot een laag rendement van de ketel; Het is onmogelijk om de uitlaatgassen onder 450-500 graden af te koelen, er zal geen warmte door het strijkijzer gaan, indien nodig.
- De grote warmtecapaciteit van gietijzer is ook zijn minpunt: de ketel moet snel warmte naar het systeem overbrengen, totdat deze ergens anders ontsnapt.
- Gietijzeren warmtewisselaars voldoen niet aan de moderne eisen voor massadimensies.
Neem bijvoorbeeld de sectie M-140 uit de oude Sovjet-gietijzeren batterij. Het oppervlak van het oppervlak is 0,254 m2. M. m. Voor het verwarmen van 80 m². m. van leefruimte nodig oppervlak warmteoverdracht in de ketel ongeveer 3 vierkante meter. m, i.e. 12 secties. Heb je de batterij voor 12 secties gezien? Stel je voor wat de ketel zou moeten zijn waarin het past. En de belasting van het naar de vloer zal exact de limiet overschrijden volgens SNiP, en de ketel zal een afzonderlijke fundering moeten maken. In het algemeen gaan 1-2 gietijzeren secties naar de warmtewisselaar, die de opslagtank van het tapwater voedt, maar voor de ketel kan de kwestie van het gietijzeren register als gesloten worden beschouwd.
De registers van moderne fabrieksboilers zijn gemaakt van hittebestendig en hittebestendig speciaal staal, maar de productieomstandigheden vereisen productieomstandigheden. Blijft het gebruikelijke constructiestaal, maar bij 400 en boven graden corrodeert het zeer snel, dus de stalen buizen met vuurpijpen moeten zorgvuldig worden gekozen of worden ontwikkeld.
Bovendien warmt staal goed warmte af. Aan de ene kant is het niet slecht, je kunt rekenen op eenvoudige middelen om een goede efficiëntie te bereiken. Aan de andere kant is het onmogelijk om de retourkoeler onder de 65 graden te houden, anders zal het zure condensaat uit het rookgas in de ketel vallen, waardoor de leidingen een uur lang kunnen pijpen. Het is mogelijk om de mogelijkheid van neerslag op twee manieren uit te sluiten:
- Bij een ketelvermogen van maximaal 12 kW is een bypass-klep voldoende tussen de toevoer en de retour van de ketel.
- Met meer vermogen en / of verwarmd oppervlak van meer dan 160 vierkante meter. Ik heb nog steeds een lifteenheid nodig en de ketel moet werken in het regime van oververhitting van water onder druk.
De omloopklep elektrisch bediend vanaf een temperatuursensor of een niet-vluchtige :. Als bimetalen plaat met een stuwkracht van smeltende was in een container voor speciale doeleinden, enz. Zodra de temperatuur onder de retourleiding van 70-75 graden, laat hij binnengaat vanuit de warmwatertoevoer.
De lifteenheid, of gewoon de lift (zie fig.) Werkt daarentegen: het water in de boiler wordt tot 110 - 120 graden onder druk verwarmd tot 6 ati, wat koken uitsluit. Hiertoe wordt de verbrandingstemperatuur van de brandstof verhoogd, hetgeen de efficiëntie verhoogt en condensaatverlies uitsluit. En voor het serveren wordt het hete water verdund met een retourstroom.
Diagram van het liftsamenstel van het verwarmingssysteem
In beide gevallen is geforceerde circulatie van water noodzakelijk. Desalniettemin is het heel goed mogelijk om een stalen boiler op de thermosyphooncirculatie te maken die geen stroom nodig heeft voor de circulatiepomp. Sommige constructies worden hieronder behandeld.
Circulatie en ketel
Thermosiphon (zwaartekracht) watercirculatie staat niet toe dat een kamer met een oppervlakte van meer dan 50-60 vierkante meter wordt verwarmd. M. Het is niet alleen dat het moeilijk is om water knijpen de ontwikkelde buisleidingsysteem en radiatoren als vol expansievat aftapklep geopend, zal water de sterke straal overstromen. Het feit dat de energie om water te duwen door de buizen, terwijl de brandstof wordt genomen en het rendement van de warmte omzetting in beweging thermosifon systeem schaars. Daarom daalt de efficiëntie van de ketel als geheel.
Maar circulatiepomp nodig elektriciteit (50-200 W), die verloren kan gaan. UPS (uninterruptible power supply) voor 12-24 uur van de levensduur van de batterij is erg duur, dus een goed ontworpen ketel vertrouwen op gedwongen circulatie, en met het verlies van de macht over te stappen zonder inmenging in thermosiphon modus bij het verwarmen lauw, maar nog steeds warm.
Hoe plaatsen ze de ketel?
Uit de eis van de minimale intrinsieke warmtecapaciteit van de ketel volgt direct het gewicht ervan ten opzichte van de oven en de gewichtsbelasting ervan per oppervlakte-eenheid. In de regel overschrijdt dit niet het minimum dat is toegestaan voor SNiP voor vloeren van 250 kg / m² M. m. Daarom is de installatie van de ketel is toegestaan zonder een fundering en zelfs parsen van de vloer, incl. en op de bovenste verdiepingen.
Zet de ketel op een vlak en stabiel oppervlak. Als de vloer speelt, moet deze op de installatielocatie van de ketel worden gedemonteerd tot een betonnen gietvloer met een verwijdering van ten minste 150 mm. De basis onder de ketel is bedekt met asbest of basaltkarton 4-6 mm dik, en er is een dakplaatijzer met een dikte van 1,5-2 mm op geplaatst. Verder, als de vloer werd gedemonteerd, wordt de bodem van de ketel gecementeerd met een cement-zand mortel op het vloerniveau.
Een ketel boven de vloer maakt een thermische isolatie, hetzelfde als onder de bodem: asbest of basaltkarton, en daarop - ijzer. Isolatie aan de zijkanten van de ketel uitvoeren vanaf 150 mm en voor de ovendeur ten minste 300 mm. Als de ketel het mogelijk maakt dat de brandstof wordt geladen voordat het vorige deel is uitgebrand, dan is een take-out voor de vuurhaard nodig vanaf 600 mm. Onder de ketel, die direct op de vloer wordt geplaatst, plaatst u alleen de isolatie, bedekt met staalplaat. Afhalen - zoals in het vorige geval.
Voor een ketel op vaste brandstof hebt u een aparte ketelruimte nodig. Vereisten hiervoor zijn hierboven vermeld. Daarnaast zijn bijna alle vastebrandstofketels staan niet toe dat de macht controle over een breed assortiment, dus moeten ze een compleet harnas - de hulpapparatuur zorgt voor een efficiënte en storingsvrije werking. We zullen er verder over praten, maar in het algemeen is de leiding van de ketel een apart groot onderwerp. Hier vermelden we alleen de onveranderlijke regels:
- Het omsnoeren gebeurt in tegenstroom met het water, van terug naar het voer.
- Na voltooiing van de installatie worden de juistheid en kwaliteit van de verbindingen visueel gecontroleerd volgens het schema.
- Om het verwarmingssysteem in het huis te installeren, gaat u pas verder na de leidingen van de ketel.
- Voordat brandstof wordt geladen en, indien nodig, stroom wordt geleverd, wordt het hele systeem gevuld met koud water en binnen een dag worden alle verbindingen gecontroleerd op lekkage. In dit geval is water water en geen ander koelmiddel.
- Als er geen lekken zijn of deze worden geëlimineerd, wordt de ketel op het water gestart en worden continu de temperatuur en de druk in het systeem gecontroleerd.
- Wanneer de nominale temperatuur wordt bereikt, wordt de druk gedurende 15 minuten gemonitord, deze mag niet meer dan 0,2 bar veranderen, dit proces wordt krimpen genoemd.
- Na het krimpen wordt de ketel gedoofd, het systeem kan volledig afkoelen.
- Tap het water af, vul de standaard koelvloeistof.
- Opnieuw worden de verbindingen gecontroleerd op lekken. Als alles in orde is, start ze de ketel. Nee - elimineer lekkages en opnieuw dagelijkse monitoring voordat u begint.
Een ketel kiezen
Nu weten we genoeg om een boiler te kiezen op basis van het voorgestelde brandstoftype en het doel ervan. Laten we beginnen.
Houtverbranding
De calorische waarde van hout is klein, de beste - minder dan 5000 kcal / kg. Het brandhout is vrij snel uitgebrand, waardoor een groot volume aan vluchtige componenten vrijkomt die opnieuw moeten worden verbrand. Daarom is het beter om niet te rekenen op een hoog rendement op brandhout, maar ze zijn bijna overal te vinden.
De brandhoutketel is vooral geschikt voor het bad. Kolen in de ruimte voor reinheid van lichaam en ziel is niet erg op zijn plaats, economie is niet het belangrijkste in dit geval. Bovendien is steenkool geheel eigen, zeer belangrijk, de warmtevoorraad is te langzaam voor het badhuis.
Een andere geschikte plaats voor een houtgestookte ketel is een datsja waarop de grondstoffeneconomie wordt gehandhaafd, of een seizoensgebonden landbouwproductiefaciliteit. In de winter verwarmen ze hier niet, dus de economie van de ketel en zijn specifieke vermogen zijn ook niet significant. Maar de kosten van het leveren van geïmporteerde brandstof naar een afgelegen locatie kunnen de economie de winstgevendheid volledig ontnemen.
kolen
De calorische waarde van steenkool is hoog, en het grootste deel van de warmte komt lang vrij bij de verbranding van koolstof. Als u vangst en verbrandt en vluchtig wordt, uitgestoten aan het begin van de verbranding, kunt u een efficiëntie van maximaal 80% of meer bereiken. De levering van steenkool wordt praktisch vastgesteld op elk punt waar een weg is. De prijs van een kilocalorie van steenkool tot een beetje meer gas, maar de stekker is steeds kleiner, en al snel kolen verwarming gas is goedkoper, zelfs in de energierijke landen zoals Rusland.
Modern met kolen gestookte ketels warmte leveren van de ene brandstof belasting tot 20 dagen (!), Een ontsteking per seizoen (dat wil zeggen, zodat de brandstof herladen zonder te stoppen de ketel), hoeft toezicht niet nodig en mogelijk lange afwezigheid gastheren. Hun automatisering vereist in de regel geen stroomtoevoer en maakt het mogelijk het vermogen binnen de grenzen te regelen die voldoende zijn voor verwarming van strenge vorst tot buiten het seizoen. De constructie is meestal een nauwkeurig berekende combinatie van een dubbelwandige ketel met een waterleiding.
Het apparaat van een kolenketel van super lang branden
Kolenketels met ultra-lange verbranding (het diagram in Fig.) Ervaren nu een echte renaissance. Zelf kan dit niet, het geheim van opwekking ligt in het gebruik van moderne materialen en technologieën. Maar, gezien het feit dat kolen ketel twee tot drie keer goedkoper dan de pyrolyse waard is, is voor eeuwig en geen elektriciteit nodig, en het rendement hoger is dan 70%, de verwerving van een optie om de ketel kolen overwegen waard serieus.
Opmerking: elke kolenketel werkt op hout, maar de warmteoverdrachtstijd van één lading is niet langer dan 30 uur. Het omgekeerde is niet altijd waar. Ketels die zijn ontworpen voor brandhout op steenkool, vertonen in de regel geen hoog rendement.
kogeltje
Pellets kunnen als hout in de kachel worden verbrand, maar hun asgehalte is hoog, tot 70% (!) In volume. De calorische waarde van pellets is niet hoger dan die van hout en ze moeten worden opgeslagen in een droge, warme ruimte, pellets zijn hygroscopisch. De infrastructuur van de verkoop / levering (distributie) van pellets staat nog in de kinderschoenen. Maar de kosten van 1 kcal van de pellets zijn lager dan die van het gas.
Het diagram van de pelletketel wordt getoond in Fig. rechts:
Pelletketel opstelling
- een pelletbox, deze kan onmiddellijk voor het seizoen worden geladen;
- avegaarbrandstofvoeder (stapelaar);
- elektrische aandrijving van de stapelaar;
- vuurvaste flexibele slang;
- speciale pelletbrander;
- boiler.
In een speciale brander (vanaf $ 200 voor een goede) branden pellets volledig, en de ketel is in dit geval slechts een behuizing met een warmtewisselaar. Daarom kan de efficiëntie van de pelletketel meer dan 80% bedragen en kan deze onafhankelijk worden uitgevoerd, met uitzondering van de brander. Je kunt de brandstof letterlijk aan de brander toevoeren over de pellet, zodat de pelletketel boven de concurrentie staat door de limieten van de vermogensaanpassing.
De pelletvoedingsslang naar de brander is echter van korte duur, soms moet hij twee keer per seizoen worden vervangen. En het belangrijkste nadeel is dat zonder een stroomvoorziening de ketel helemaal stopt en het systeem kan worden ontdooid. Daarom zijn pelletketels een kwestie van toekomst, wanneer hun tekortkomingen worden geëlimineerd.
Opmerking: er is veel ruimte voor zelfbouwers met een creatieve geest. Denk bijvoorbeeld aan een niet-vluchtige brandstoftoevoer met een bimetaalaandrijving bij de brander, een draaitafel in de schoorsteen, enz.
Zaagsel en brandstof rommel
Zelfgemaakte boilers op zaagsel zijn om een goede reden populair. Als het zaagsel in de unit brandt, zal elke andere vaste grondbrandstof verbranden en kan deze vaak gratis worden verzameld. Maar het is niet eenvoudig om een langgestookte zaagseloven in een ketel te veranderen. We zullen hier later over praten.
Hoe brandstof te verbranden?
Vaste brandstof wordt het vaakst op drie manieren verbrand: vlammend, pyrolyse en smeulend op de oppervlaktelaag.
Uit het bovenstaande is het duidelijk dat vlamverbranding niet optimaal is voor een verwarmingsketel op vaste brandstof. Het ontwerp van de oven om de verbranding van de uitlaatgassen voorafgaand voltooien om hun contact met een warmte-uitwisseling register, is te complex, massief, die regelmatig onderhoud, ten slotte, gewoon onbetrouwbaar en gevaarlijk. Sommige uitzonderingen kunnen alleen worden beschouwd als houtkolenketels voor een kleine verwarming in het laagseizoen, zie hieronder.
De belangrijkste en zeer belangrijke nadelen van pyrolyse-boilers zijn hoge kosten, afhankelijkheid van de voeding en kleine limieten voor vermogensregeling. Daarom moet de ketel in het laagseizoen intermitterend worden gebruikt, waarvoor een gecompliceerde omsnoering nodig is en deze moet worden aangevuld met een warmteaccumulator. Dientengevolge, de kosten van alleen ketelhuis apparatuur voor een huis in 100-120 vierkante meter. m. van het leven kost ongeveer $ 10.000, en het gebied is 12-16 vierkante meter. m. Welke moet bouwen; misschien - voor een hypotheek.
Over het algemeen rechtvaardigt de omnivore pyrolyseboiler zichzelf in een herenhuis van 250 m² M. m van residentiële met zijn eigen nooddiesel mini-power plant. Daarom zullen we ons richten op ketels voor langzame verbranding, ze zijn het meest geschikt voor huishoudens in de begroting en in de middenklasse. We zullen apart wonen op badboilers, tk. ze verwarmen niet helemaal.
Verschillende boilers
badkamer
Een ketel voor een bad, strikt gesproken, een waterverwarmingstoestel, gecombineerd met een luchtverwarmer. Economisch voor hem is de factor niet bepalend, maar voor de prijs of complexiteit van de productie moet deze voor iedereen beschikbaar zijn.
De eenvoudigste badboiler
De eenvoudigste badboiler wordt verkregen door een watertank op de schoorsteenkachel in te rijgen. Het is het gemakkelijkst om zo'n ketel uit een vat te maken, zie Fig. aan de rechterkant. Maar hij heeft een ernstige tekortkoming: het water kookt, voordat de verwarming opwarmt, heeft het geen tijd om op te warmen als het bad al is gerijpt. Het is niet mogelijk om een stabiel ontwerp te maken, omdat De verdeling van warmte tussen de verwarmer en de tank hangt af van de eigenschappen van de brandstof. Op hout van dezelfde houtstapel verwarmt de ketel bij verschillende weersomstandigheden de stenen en het water op verschillende manieren.
Het gewenste resultaat is een klassieke horizontale waterbuisketel met een enkel U-vormig register. Het kan worden gemaakt op basis van een gewone saunakachel-burzhujki. Bij het aanmaken van een ketel moet je de volgende taken oplossen:
- Zoek of organiseer in de ovenzone, in thermodynamica vergelijkbaar met een warmtekamer. In een burzhujke is het eenvoudig: het is er onder de schoorsteenmond, het is alleen nodig om het te voorzien van een vlamdover, die rookgassen vasthoudt in de verre hoek van het ovendak.
- Plaats de warmtewisselaar in de verwarmingszone onder de verwarming. Dit zorgt voor synchrone verwarming van water en stenen; hier registreren op het gebied van warmte-engineering zal gewoon een nieuwe steen zijn.
- Bereken de afmetingen van de warmtewisselaar, die de interne circulatie in de oven niet aanzienlijk verstoren.
- Bereken de vorm, de afmetingen en de capaciteit van de opslagtank, gebaseerd op het feit dat bij een watertemperatuur van 100 graden ervan, de warmteoverdracht in de kamer boven warmteoverdracht van de hete gassen in het register. Hiermee wordt het bruisen van water geëlimineerd en kunt u de strapping volledig verlaten.
De tekeningen van het badkuip en de waterverwarmer die aan deze voorwaarden voldoen, worden getoond in Fig. Tijd van het bad met een wascapaciteit van 40 kubieke meter. m. (16 vierkante meter met een plafond van 2,5 m) zal 1-1,5 uur zijn, en 105 liter water met een temperatuur van 70 graden zal 4-5 personen duren.
Veilige veilige ketelhuistekeningen
Brandhout-steenkool voor het laagseizoen
Een ketel voor een seizoenswoning moet goedkoop en betaalbaar zijn voor zelfproductie. Het volgt onmiddellijk: geen gecompliceerde omsnoering met volledige veiligheid. Voor wat de kracht van de oven op zowel hout als steenkool minder moet zijn dan het warmteverlies door de romp op 100 graden. Met een watertemperatuur van 60 graden blijft het rendement acceptabel. Zure condensatie kan worden vermeden, omdat intensieve verbranding niet.
Door verschillende ontwerpen te analyseren, komen we bij een verticale branderbuisketel met een enkele brandbuis met variabele doorsnede. Weet je dat niet? Ja, dit is de oude Sovjet-Titan!
Zijn zelfgemaakte analoge voor een vermogen van ongeveer 5 kW - een ketel van een pijp - met een buitentemperatuur van -5 graden verwarmt tot 40 vierkante meter. M. De slechte efficiëntie: door de warmte door de metalen boog oven en de rookgassen vertraging bij de vernauwing voor de schoorsteen vlampijp in de tank is er een sterke interne watercirculatie en warmte van uitlaatgassen effectief absorbeert.
Vereenvoudigd schema van de ketel van de buis
Deze ketel, zoals titanium, kan in de keuken, badkamer en gang worden gezet. Ze verwarmen het met hun lichaam en de rest van de kamer met water door buizen. Van de omsnoering heeft u alleen een open expansievat van 3-5 liter nodig, een aftapkraan aan de bovenkant en een aftapkraan op het laagste retourpunt.
Een vereenvoudigd diagram van een ketel van een pijp (meer bepaald van drie pijpen met verschillende diameters) wordt getoond in Fig. De binnendiameter van de buitenbuis is 350-450 mm, de uitwendige rookpijp is 200-250 mm, de binnenste schoorsteen is 120-150 mm, de wanddikte van alle pijpen is van 4 mm. De hoogte van de oven is 330 mm, waarvan er 80 op de aslade vallen. De hoogte van de tank is 220 cm, de retourleiding is 150 mm van de bodem en de toevoerleiding is 300 mm lager dan de bovenkant van het dak. Dat is alles.
Deze ketel heeft één nadeel: het moet elk uur worden verwarmd met brandhout, en op de kolen wordt de warmteoverdracht na de maximale protopka 2,5-3 uur. Daarom is het voor verwarming in lange koude, zelfs kleine, niet geschikt. In zo'n geval is een burzhuika beter, ze is niet bang om te ontdooien.
Ketels voor zaagsel
Constructies geïmproviseerde zaagsel ovens en ketels een aantal continue branden. Onder water boiler, ze niet erg geschikt: een krachtige warmtewisselaar ingebed daarin is gemakkelijker dan in een bakstenen oven, het procesgas naverbranding vanwege de hoge warmteafvoer verbroken en, zoals altijd in casu - lage efficiëntie, roet, koolstofafzettingen.
Het schema van een luchtverwarmingsketel op zaagsel
De beste resultaten worden verkregen als de zaagseloven wordt gebruikt als een luchtketel met een afzonderlijke naverbrander, zie Fig. Door de achterwaartse beweging van de gassen van de kanteling van het geperforeerde luchtkanaal 1 in de vergasser, ontsnappen de pyrolysegassen onmiddellijk in de luchtwarmtewisselaar 2 gecombineerd met de naverbrander. Omdat de dichtheid en warmtecapaciteit van lucht en pyrolyse gassen van dezelfde orde zijn, is de warmteoverdracht voldoende effectief en is de algehele efficiëntie ongeveer 70%. De warmteoverdrachtstijd van één lading is 10-12 uur.
Het nadeel van deze ketel op zaagsel - vergasser en warmtewisselaar - naverbrander moet gemaakt zijn van chemisch bestendig (gepassiveerd) staal. De temperatuur binnenin is niet hoger dan 600 graden, maar pyrolyse gassen zijn chemisch zeer agressief. In conventionele zaagselovens worden ze volledig in een smeulende laag verbrand, maar deze heeft een groot contactoppervlak met het metaal. Over het algemeen, als het idee van luchtverwarming is geflitst, moet u eerst de optie overwegen met een bakkerskachel (buller).
Houtgestookte in het huis
Een huishoudelijke houtgestookte ketel kan alleen lang branden, anders verslaat de bakstenen oven het in alle opzichten. Industriële structuren, bijvoorbeeld. CWR bekend, zijn er 50 000 RBL., Die nog goedkoper dan de constructie van de oven, kan een voeding vereisen en laat vermogensbesturing van verwarming in buiten het seizoen. In de regel zijn ze werken op steenkool en op elke vaste brandstof met uitzondering van zaagsel, maar kolenverbruik zal een stuk hoger: verwarm een belasting van 60-72 uur, terwijl gespecialiseerde kolen - tot 20 dagen.
Desalniettemin kan een lang brandende houtgestookte ketel nuttig zijn op die plaatsen waar geen regelmatige levering van kolen en een gekwalificeerde warmte-engineeringdienst plaatsvindt. Het is een halve keer goedkoper dan kolen, het shirtontwerp is zeer betrouwbaar en stelt u in staat een thermosyphon verwarmingssysteem tot 100 vierkante meter te bouwen. m. In combinatie met het smeulen van brandstof door een dunne laag en een tamelijk groot volume van het shirt, is kokend water uitgesloten, dus is de strapping vrijwel hetzelfde als voor titanium. Het verbinden van een lang brandende ketel op hout is ook niet moeilijker dan titanium, en kan onafhankelijk worden uitgevoerd door een ongeschoolde eigenaar.
Over bakstenen ketels
Het schema van het apparaat van de ketel "Blago"
Baksteen is de vriend van de oven en de vijand van de ketel omdat het de constructie een grote thermische traagheid en gewicht geeft. Misschien de enige stenen ketel waarin de baksteen op zijn plaats is pyrolytisch "Goed" Belyaev, het circuit in Fig. En dan is zijn rol hier heel anders: een voering in een vuurkamer is gemaakt van vuurvaste stenen. Warmtewisselaar waterbuis horizontaal; Het probleem van het koppelen wordt opgelost door het feit dat de pijpen van het register enkelvoudig, plat, langwerpig in hoogte zijn.
De Belyaev-ketel is inderdaad alleseters en er zijn 2 aparte bunkers voor het laden van verschillende soorten brandstof zonder de ketel te stoppen. Op antraciet kan "Blago" een aantal dagen werken, op zaagsel - tot een dag.
Helaas, Belyaeva ketel is vrij duur als gevolg van de vuurvaste bekleding slecht vervoerbaar en vereist, net als alle Pyrolyse ketels, complexe en dure leidingen. De kracht ervan wordt in kleine limieten geregeld door recirculatie van het rookgas, zodat het gemiddelde rendement voor het seizoen alleen op plaatsen met langdurige strenge vorst groot is.
Over ketels in de oven
Een ketel in de oven, waarover zoveel wordt gepraat en geschreven - een waterbuis-warmtewisselaar, in de kachel ingebouwd, zie Fig. hieronder. Het idee is dit: de oven na het vuur moet meer warmte aan het register geven dan aan de omgevingslucht. Laten we meteen zeggen: rapporten over efficiëntie in 80-90% zijn niet zo twijfelachtig, maar gewoon fantastisch. De beste steenoven zelf heeft een efficiëntie van niet meer dan 75%, en het oppervlak van de buitenoppervlakte zal niet minder zijn dan 10-12 vierkante meter. m. Het oppervlak van het registeroppervlak is nauwelijks meer dan 5 vierkante meter. m. Het totaal in het water neemt minder dan de helft van de warmte van de oven in beslag en de totale efficiëntie zal minder dan 40% bedragen
Het volgende moment - de oven met het register verliest onmiddellijk de kwaliteit van het koken. Het niet in een seizoen laten zinken met een leeg register is absoluut niet onmogelijk. TKR (temperatuurcoëfficiënt van uitzetting) van het metaal is veel groter dan dat van de steen, en de warmtewisselaar opgeblazen door oververhitting scheurt de oven voor de ogen. Thermische naden zullen de behuizing niet helpen, het register is geen plaat of balk, maar een driedimensionale structuur en wordt in alle richtingen tegelijk geopend.
Er zijn hier andere nuances, maar de algemene conclusie is ondubbelzinnig: de oven is een fornuis en de ketel is een ketel. En de vrucht van hun gewelddadige, onnatuurlijke vereniging van de ovenketel zal niet levensvatbaar zijn.
Onderste leidingen
Ketels die het bruisen van water uitsluiten (shirts met lange mantel, titanen) kunnen niet worden uitgevoerd voor een vermogen van meer dan 15-20 kW en worden uitgebreid in hoogte. Daarom bieden ze altijd verwarming voor hun gebied in de thermosyphon-modus, hoewel de circulatiepomp natuurlijk niet interfereert. Hun omsnoeren, behalve het expansievat, bevatten alleen een luchtafvoerklep op het hoogste punt van de toevoerleiding en een aftapkraan op het laagste retourpunt.
Strapping van andere ketels met vaste brandstof moet een aantal functies bieden, wat beter wordt begrepen door Fig. rechts:
Typisch diagram van de binding van een verwarmingsketel op vaste brandstof
- veiligheidsgroep: afvoerluchtkraan, gemeenschappelijke manometer en doorbreekklep voor stoomafgifte tijdens het koken;
- accumulatietank voor noodkoeling;
- de vlotterklep, dezelfde als in het toilet;
- Thermisch ventiel voor noodkoeling met zijn sensor;
- MAG-blok - aftapkraan, noodafvoerklep en manometer, gemonteerd in één behuizing en aangesloten op een membraanexpansievat;
- een geforceerde circulatie-eenheid met een terugslagklep, een circulatiepomp en een temperatuurgestuurde driekoppige omloopklep;
- intercooler - noodkoeling radiator.
Pos. 2-4 en 7 vormen een vermogensresetgroep. Zoals reeds vermeld worden de vastebrandstofketels macht geregeld binnen een nauwe bandbreedte, en met een plotselinge opwarming van het gehele systeem kan aanvaarden zolang de drukte oververhit zijn. Vervolgens start de thermoklep 4 leidingwater in de intercooler en koelt het de voeding naar normaal.
Let op: het meestergeld voor brandstof en water, terwijl het rustig vreedzaam in het riool stroomt. Daarom zijn verwarmingsketels op vaste brandstoffen voor plaatsen met milde winters en langdurig buiten het seizoen ongeschikt.
De groep met geforceerde circulatie in normale modus omzeilt het deel van de stroom in de retourstroom, zodat de temperatuur niet onder de 65 graden komt, zie hierboven. Wanneer de voeding wordt losgekoppeld, sluit het thermische ventiel. De verwarmingsradiatoren ontvangen evenveel water als ze in het thermosyfonregime zullen missen, al is het maar om in de kamers te wonen. Maar het thermokoppel van de intercooler opent volledig (het blijft gesloten onder spanning), en de overtollige warmte neemt opnieuw het meestergeld weg in de afvoer.
Opmerking: als het water samen met de elektriciteit verloren gaat, moet de ketel onmiddellijk worden gedoofd. Wanneer het water uit de tank 2 naar buiten stroomt, kookt het systeem.
Verwarmingsketels met ingebouwde bescherming tegen oververhitting in de 10-12% duurder dan gebruikelijk, maar dit is meer dan gecompenseerd verpakkingsband vereenvoudiging en grotere betrouwbaarheid van de ketel: het overtollige hete water wordt in het open expansievat grote capaciteit gegoten, zie de figuur, waar het afkoelt, stroomt.. de retourleiding. Het systeem verder circulatiepomp 7 en een niet-vluchtige verloopt vlot in de thermosyphon modus, maar de plotselinge opwarming brandstof nog verspild en het expansievat op zolder geplaatst worden.
Onderste leidingen met ingebouwde oververhittingsbeveiliging
Wat pyrolyse ketels betreft, wordt het typische schema van hun leidingen alleen ter referentie gegeven. Hoe dan ook, de professionele installatie kost slechts een klein deel van de kostencomponenten. Ter informatie: alleen een warmte-accumulator voor een ketel van 20 kW kost ongeveer $ 5000.
Typisch diagram van piping van pyrolyse ketel
Opmerking: membraanexpansievaten, in tegenstelling tot open tanks, worden op de laagste regel op de retourleiding geïnstalleerd.
Schoorstenen voor ketels
Schoorstenen van verwarmingsketels op vaste brandstof worden in het algemeen op dezelfde manier berekend als ovenovens. Het algemene principe: een te smalle schoorsteen geeft niet de nodige diepgang. Voor de ketel is het vooral gevaarlijk, omdat het stookt continu en de dampen kunnen 's nachts gaan. Een te brede schoorsteen leidt tot een "fluitje": koude lucht erlangs daalt af in de oven, koelt de oven of registreert.
De schoorsteen van de ketel moet voldoen aan de volgende eisen voldoen :. Afstand van de kam, en tussen verschillende schoorstenen van ten minste 1,5 mm, take-away up over de rand, ook, mag niet minder dan 1,5 meter op het dak een veilige toegang tot de schoorsteen op elk moment van het jaar worden verstrekt. Elke breuk rookkanaal ketel moet reinigingsdeur, moet elke buis zich uitstrekt door de plaat worden geïsoleerd. Het boveneinde van de buis moet voorzien zijn aerodynamische kap voor rookkanaal ketel is, in tegenstelling tot de oven vereist. Ook voor het rookkanaal van de ketel nodig condensaat verzamelaar.
Over het algemeen is de berekening van de schoorsteen voor de ketel iets eenvoudiger dan voor de oven, omdat De schoorsteen van de ketel is niet zo ingewikkeld, de warmtewisselaar wordt beschouwd als vlak achter het rooster. Daarom is het mogelijk om gegeneraliseerde grafieken voor verschillende berekeningsgevallen te bouwen, bijvoorbeeld. voor een schoorsteen met een horizontaal gedeelte (hog) in 2 m en een condensaatcollector met een diepte van 1,5 m, zie Fig.
Om het doorsnedeoppervlak van de ketelafvoer te berekenen
Volgens dergelijke grafieken kunt u na een nauwkeurige berekening van de lokale gegevens schatten of er sprake was van een grove fout. Als het berekende punt ergens in de buurt van de gegeneraliseerde curve ligt, is de berekening correct. In extreme gevallen is het nodig de pijp met 0,3-0,5 m te vergroten of te verkleinen.
Opmerking: Als bijvoorbeeld een buis hoogte van 12 m op de vermogenscurve minder dan 9 kW nee, dat betekent niet dat 9 kW ketel niet kan met een kortere pijp. Eenvoudig voor buizen onder de algemene berekening is niet langer mogelijk, en het is noodzakelijk om exact te tellen volgens lokale gegevens.
Video: voorbeeld van de bouw van een ketel op vaste brandstof van het mijntype
bevindingen
De uitputting van energiebronnen en een stijging van de prijs van brandstof hebben de aanpak voor het ontwerpen van huishoudelijke verwarmingsketels radicaal veranderd. Zowel van henzelf als van industriële bedrijven is een hoog rendement vereist, kleine thermische traagheid en de mogelijkheid van operationele vermogensregeling binnen ruime grenzen.
Tegenwoordig worden de verwarmingsketels volledig gescheiden van de ovens volgens de basisprincipes die erin zijn vastgelegd en verdeeld in groepen voor verschillende klimatologische omstandigheden. In het bijzonder zijn de verwarmingsketels met vaste brandstof geschikt voor gebieden met een ruw klimaat en langdurige strenge vorst. Voor plaatsen met een ander klimaat, hebben andere soorten verwarmingstoestellen de voorkeur.