Grundparameter von Festbrennstoffkesseln und -öfen
Die Wärmeversorgung mit festen Brennstoffen zeichnet sich durch relativ niedrige Anschaffungskosten aus. Es gibt erschwingliche Festbrennstoff-Heizkessel auf dem Markt. Der Installationsprozess der Ausrüstung und des gesamten Systems muss jedoch nach bestimmten Regeln durchgeführt werden.
Festbrennstoffkessel im Heizsystem
Fast alle Festbrennstofföfen und Kessel zur Warmwasserbereitung haben die gleichen Eigenschaften. Ihr Wissen und ihre Fähigkeit, Informationen richtig zu verwenden, helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Ausrüstung für die Heizung Ihres Hauses. Bei der Auswahl sollten Sie nicht nur auf technische Aspekte achten, sondern auch auf die Verarbeitung. Heizkessel für feste Brennstoffe müssen aus speziellen Stahlsorten hergestellt werden. Das Gehäuse ist mindestens 2 mm dick. Für die Brennkammer wird hitzebeständiger Stahl mit einer Dicke von 3 mm oder mehr verwendet.
Der Vorteil ist eine Garantie des Herstellers und Verkäufers von Heizgeräten. Sie müssen auch auf das Vorhandensein eines Netzwerks von Service-Centern für Wartung und Reparatur achten. Damit die Bewertungen von Heizkesseln für feste Brennstoffe nur positiv sind, sollten Sie bei der Auswahl der Geräte die folgenden Parameter untersuchen:
- Nennleistung. Sie wird durch vorläufige Berechnungen der Wärmeversorgung ermittelt. Um einen kleinen Bestand zu bilden, muss die Heizung eines Privathauses mit festen Brennstoffen eine Kapazität von 15 bis 20% mehr als die berechnete haben.
- Wärmetauschermaterial... Am zuverlässigsten sind Heizkessel aus Gusseisen mit festem Brennstoff. Ihr Nachteil ist ein großer Indikator für Trägheit und mögliche Zerstörung unter starker mechanischer Beanspruchung. Die Alternative sind leichtere und billigere Modelle mit einem Stahlwärmetauscher;
- Kesseltyp. Neben klassischen Direktverbrennungsanlagen können Sie zwischen Pyrolyse- und Langbrennkesseln wählen.
Festkessel-Heizkessel zum Selbermachen werden häufig hergestellt. Um diese Arbeit zu erledigen, müssen Sie jedoch das richtige Herstellungsschema und die richtigen Materialien auswählen. Der Vorteil solcher Konstruktionen ist die Fähigkeit, sich gemäß den obigen Parametern an ein bestimmtes Heizsystem anzupassen.
Alle Festbrennstoff-Luftheizöfen sind für die Verwendung von Kohle, Holz, Briketts oder Torf ausgelegt. Ausnahmen bilden Pelletkessel, die sich im Design unterscheiden und nur für Pellets bestimmt sind.
Auswahl eines Kessels - Zweck, Funktionen, Vor- und Nachteile
Automatische Kessel
Der automatische Kessel wird mit körnigem Festbrennstoff betrieben. Das Hauptmerkmal und der Hauptvorteil der Installation in einem Privathaus ist die maximale Automatisierung des Betriebs eines solchen Heizungssystems.
Sowohl der Kraftstoff wird zugeführt als auch die Asche wird automatisch entfernt. Der Nachteil ist die Notwendigkeit eines speziellen Raumes.
Pyrolysekessel
Ein Pyrolyse-Festbrennstoffkessel erzeugt Wärme durch Verbrennen von Gas, das durch Zersetzung unter dem Einfluss der hohen Temperatur des Festbrennstoffs erzeugt wird.
Der Hauptvorteil ist der Wirkungsgrad von 90% und die Haltbarkeit einer Ladung (bis zu 10 Stunden). Die Installation eines Festbrennstoffheizungssystems mit einem Pyrolysekessel kostet jedoch auch mehr.
Lange brennende Kessel
Die bekanntesten Langbrennkessel sind der Buleryan-Ofen und das Stropuva-Festbrennstoffsystem. Ihre Konstruktionen unterscheiden sich voneinander, aber im Wesentlichen sind sie ähnlich - ein Tab Kraftstoff reicht für mindestens 30 Stunden Verbrennung.
Der Hauptnachteil ist die schnelle Abkühlung der Luft, wenn ein Landhaus mit ungleichmäßiger Wärmeübertragung von den Räumlichkeiten beheizt wird.
Klassische Kessel
Ein klassischer Kessel ähnelt im Prinzip einem Hausofen. Ein Verbrennungsluftstrom wird durch den Rost zugeführt. Zu den Vorteilen zählen die Unabhängigkeit von anderen Energiequellen und die Möglichkeit, unterschiedliche Kraftstoffarten zu verwenden. Der Nachteil ist die Notwendigkeit einer regelmäßigen Kraftstoffbefüllung und das Vorhandensein eines Heizraums.
Heizsysteme für feste Brennstoffe
Der Installation von Heizgeräten geht die Wahl eines Schemas voraus. Der komplette Satz der Wärmeversorgung, die Parameter des Systembetriebs sowie die Art des Kühlmittels hängen davon ab. In einigen Fällen ist ein Festbrennstoff-Dampfheizschema ratsam. Meistens wählen sie jedoch die Warmwasserbereitung zu Hause.
Hauswasserheizung
Die Wahl wird durch die Eigenschaften des Hauses bestimmt - seine Fläche, Wärmeverluste und die erforderliche Temperatur der Heizung. Für eine gleichmäßige Wärmeverteilung wird ein Schema für die Installation eines Heizkessels für feste Brennstoffe in einem Wasserkreislauf empfohlen. Wenn die Fläche des Hauses klein ist, kann eine Luftheizung verwendet werden. In seltenen Fällen werden hausgemachte Dampfkessel zum Heizen mit festen Brennstoffen verwendet.
In der ersten Phase der Auswahl eines Schemas für die Installation eines Heizkessels für feste Brennstoffe ist es schwierig, die Art der Wärmeversorgung zu bestimmen. Derzeit sind die häufigsten Typen die folgenden:
- Wasser mit natürlicher Zirkulation... Anwendbar für kleine Privathäuser und Sommerhäuser. Dies liegt an der maximal möglichen Leitungslänge von bis zu 30 m. Selbst mit einem leistungsstarken Heizkessel für ein Haus mit festen Brennstoffen ist die Wasserzirkulationsrate gering.
- Zwangsumlaufwasser... Für diese Art der Wärmeversorgung können Sie einen Heizkessel für feste Brennstoffe mit eingebauter Pumpe herstellen. Dank dieser Konstruktion wird die Heizfläche erheblich vergrößert;
- Luft... Sie kann mit speziellen Festbrennstoff-Heizkesseln zum Selbermachen realisiert werden, die im Design Kanäle für die Zirkulation warmer Luft aufweisen. Eine Alternative besteht darin, einen Luftwärmetauscher und ein Kanalsystem zu installieren, um die erwärmte Luft in den Räumen des Hauses zu verteilen.
- Dampf... Aufgrund der hohen Gerätekosten und der Notwendigkeit einer ständigen Überwachung des Kühlmittelzustands wird es bei der autonomen Heizung äußerst selten eingesetzt. Die meisten Festbrennstoff-Dampfheizsysteme sind für die Beheizung großer Gebäude ausgelegt.
Die beste Option für die Installation eines Heizkessels für feste Brennstoffe zu Hause ist die Wasserwärmeversorgung mit Zwangsumwälzung. Es hat eine gute Leistung und ist kostengünstig zu warten. Sie können auch eine große Anzahl von Schemata notieren, nach denen Sie einen Festbrennstoffheizkessel unabhängig berechnen können.
In jedem Heizsystem müssen unabhängig vom gewählten Schema Sicherheitselemente vorhanden sein. Bei Festbrennstoffkesseln zur Warmwasserbereitung handelt es sich um Lüftungsschlitze, Ablass- und Rückschlagventile.
Video
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Direkt befeuerte Kessel
Das einfachste Heizkesselgerät für feste Brennstoffe verfügt über klassische Modelle. Sie bestehen aus einer Brennkammer, einer Aschenwanne, einem Wärmetauscher und einem Kamin. Die Übertragung von Wärmeenergie auf Wasser erfolgt aufgrund der Verbrennung von Brennstoff im Ofen.
Direktverbrennungskesselauslegung
Der Vorteil solcher Modelle ist die Zuverlässigkeit und Einfachheit des Designs. Für die unabhängige Herstellung eines Festbrennstoffheizkessels dieses Typs wird ein Minimum an Werkzeugen und Materialien benötigt.
Neben den positiven Eigenschaften weisen diese Kessel eine Reihe von Nachteilen auf. Der wichtigste ist der hohe Kraftstoffverbrauch. In Überprüfungen von Heizkesseln für die direkte Verbrennung fester Brennstoffe wird die Notwendigkeit einer ständigen Zugabe von Brennholz oder Kohle aufgezeigt. Andernfalls sinkt zwangsläufig die Wassertemperatur in den Rohren.
Es sollten auch solche Merkmale der Heizung eines Privathauses mit festen Brennstoffen unter Verwendung von Kesseln dieses Typs beachtet werden:
- Großer Trägheitsindikator... Die Zeit zum Erhitzen von Wasser in Rohren auf die erforderliche Temperatur kann je nach Systemtyp und seinen Eigenschaften 10 bis 30 Minuten betragen.
- Probleme bei der Leistungsregelung... Wie bei Festbrennstoff-Luftheizöfen kann dies nur durch Einschränkung des Luftstroms durch die Aschenwanne erfolgen. Daher ist es beim Entwurf eines Wärmeversorgungssystems erforderlich, die Installation von Sicherheitsvorrichtungen vorzusehen.
- Niedriger Wirkungsgrad... Normalerweise sind es ungefähr 60-65%. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass ein Teil der Wärmeenergie mit Kohlenmonoxid durch den Schornstein gelangt;
- Ausrüstung... Die Zusammensetzung von Stahl- und Gusseisenkesseln zum Erhitzen fester Brennstoffe umfasst keine Umwälzpumpe, eine Sicherheitsgruppe.
Es ist auch erwähnenswert, dass kein zweiter Kreislauf für die Warmwasserversorgung vorhanden ist. Alternativ können Sie die Möglichkeit in Betracht ziehen, einen Tank mit direkter oder indirekter Heizung anzuschließen, sofern dies in der Konstruktion vorgesehen ist. In diesem Fall sollte bei der Berechnung eines Heizkessels für feste Brennstoffe die Installation zusätzlicher Geräte berücksichtigt werden.
In den meisten Fällen beträgt in der Vorrichtung eines Heizkessels für feste Brennstoffe die Betriebszeit für eine Charge Brennholz oder Kohle 4 bis 6 Stunden. Je höher die Verbrennungsintensität ist, desto kürzer ist die Zeit für einen Zyklus.
Festbrennstoffpyrolysekessel
Um den Brennstoffverbrauch zu optimieren und die Effizienz zu steigern, wurden Pyrolyse-Heizkessel für feste Brennstoffe entwickelt. Trotz der Ähnlichkeit der Prozesse innerhalb der Struktur unterscheidet sich ihr Funktionsprinzip von den beschriebenen Modellen der direkten Verbrennung.
Pyrolysekessel Design
Solche Festbrennstoffkessel zur Warmwasserversorgung werden auch als Gaskessel bezeichnet. Ihr Funktionsprinzip beruht nicht auf der direkten Verbrennung von Brennholz, sondern auf der Bildung eines flüchtigen Gemisches. Bei einem relativ geringen Temperatureffekt auf das Holz und einem minimalen Sauerstofffluss tritt der Prozess ihres Schwelens auf. Dadurch entsteht das sogenannte Holzgas.Durch spezielle Kanäle steigt es in die Brennkammer, wo es sich mit dem Luftstrom vermischt und sich entzündet.
Der Vorteil des Betriebs von gasbefeuerten Heizkesseln für ein Haus mit festen Brennstoffen ist der wirtschaftliche Brennstoffverbrauch. Im Durchschnitt reicht eine Charge Brennholz für 12 bis 18 Stunden Arbeit. Darüber hinaus zeichnen sich Pyrolyse-Gusseisenkessel zur Wärmeversorgung mit festen Brennstoffen durch folgende Eigenschaften aus:
- Elektrische Verbindung... Für einen effizienten Betrieb muss der Kessel mit einem Gebläse oder einer Turbine ausgestattet sein (selten).
- Kraftstoffqualität... Vor dem Laden muss das Holz eine Trocknungsphase durchlaufen. Die optimale Luftfeuchtigkeit zum Heizen eines Privathauses mit festen Brennstoffen sollte 8-10% betragen.
- Mindestvolumen an Kohlenmonoxid... Die meisten von ihnen werden in der Sekundärkammer verbrannt. Aus diesem Grund kann bei der Berechnung eines Festbrennstoffkessels ein Schornstein mit kleinerem Durchmesser vorgesehen werden. Es muss jedoch isoliert werden, da auf seiner Oberfläche eine hohe Kondensationswahrscheinlichkeit besteht.
- Kraftstoffarten... Die Vorrichtung eines Festbrennstoff-Pyrolysekessels ist so hergestellt, dass Holzstämme, Sägemehl und Holzabfälle verwendet werden können. Es ist wichtig, dass sie die richtige Luftfeuchtigkeit haben und keine Fremdverunreinigungen enthalten.
Um die Leistung von Festbrennstoff-Heizkesseln zum Selbermachen zu regulieren, können Sie einen Lüfter an das Steuergerät anschließen. Die Leistung des Geräts wird abhängig von der Innen- und Außentemperatur angepasst. Auf diese Weise können Sie den Kraftstoffverbrauch senken und die Heizleistung optimieren.
Es ist möglich, die Eigenschaften eines hausgemachten gaserzeugenden Festbrennstoffheizkessels zu verbessern, indem seine Außenfläche ausgekleidet wird. Dies verringert den Wärmeverlust der Struktur.
Festbrennstoffkessel für lange Verbrennung
Eine der Alternativen zu einem Pyrolyseheizkessel sind langbrennende Modelle. Dies ist eine relativ neue Heizstruktur, die sich durch einen geringen Brennstoffverbrauch und eine lange Verbrennungsdauer auszeichnet.
Lang brennender Kessel
Das klassische Schema für die Installation eines Festbrennstoff-Wärmeversorgungskessels sorgt für eine erhebliche Erwärmung des Wassers in einem Wärmetauscher. Derzeit erfreuen sich Niedertemperatursysteme großer Beliebtheit. Für solche Schemata ist ein langbrennender Kessel optimal. Es unterscheidet sich von klassischen Modellen durch das Fehlen einer Aschenwanne und durch die Luftzufuhr zur Aufrechterhaltung des Kraftstoffverbrennungsprozesses. Bewertungen von Langbrennkesseln für die Heizung mit festen Brennstoffen zeigen, dass sie einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Betriebssicherheit aufweisen.
Strukturell besteht es aus einer großen Brennkammer, die etwa 90% des gesamten Kesselvolumens einnimmt. Die Luft wird durch das obere Rohr zugeführt, das durch die Schwerkraft abgesenkt wird, wenn der Kraftstoff verbrennt. Tatsächlich findet ein Schwelprozess statt, aufgrund dessen die Temperatur des Kühlmittels + 70 ° C nicht überschreitet.
Für den Verbraucher ist es nützlich, die folgenden Eigenschaften eines langbrennenden Kessels zu kennen:
- Das Vorhandensein eines automatischen Luftzugreglers... Dies ist ein mechanisches Gerät, dessen Design ein Thermoelement aufweist. Wenn es sich erwärmt, nimmt der Luftstrom ab. Der umgekehrte Vorgang führt zu einer Abnahme der Expositionstemperatur gegenüber dem Thermoelement;
- Keine Notwendigkeit, an das Stromnetz anzuschließen;
- Die Ascheentfernung erfolgt einmal alle 3-4 Arbeitstage... Bei einer großen Menge an Verbrennungsprodukten tritt jedoch eine starke Verschlechterung des Kesselbetriebs auf;
- Das Brennen erfolgt nur oben... Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.
Einer der Nachteile von Langbrennkesseln sind ihre hohen Kosten. Bei korrekter Auslegung des Heizungssystems erfolgt die Kompensation der Primärkosten jedoch nach 4-5 Heizperioden.Es ist auch notwendig, die Struktur vor Feuchtigkeit zu schützen.
Es ist notwendig, die Zirkulationsrate des Kühlmittels zu steuern. Seine intensive Abkühlung kann einen Feuchtigkeitsverlust auf der Oberfläche des Wärmetauschers hervorrufen..
Wie funktioniert eine solche Einheit?
Festbrennstoffgeräte verwenden für ihre Arbeit verschiedene Arten von Festbrennstoffen. Dies sind Brennholz, Kohle, Ölschiefer, Torf usw. Der Kesselbetriebszyklus kann bedingt in drei Phasen unterteilt werden. Lassen Sie uns jeden von ihnen genauer betrachten.
Stufe 1 - Zünden des Kessels
Der Zyklus beginnt mit der Zündung, die durch einen starken Temperaturanstieg von durchschnittlich 40 ° C auf 600 ° C in 5-10 Minuten gekennzeichnet ist. Die Temperaturwerte des Verbrennungswärmetauschers beginnen zu steigen, was von den Parametern des Systems abhängt und von 40 ° C bis 70 ° C variieren kann. Zumindest ist ein Hitzschlag am gesamten Heizsystem und am Wärmetauscher selbst möglich. Letztere, insbesondere aus Gusseisen, halten solchen Bedingungen lange nicht stand und platzen. Wenn die Zirkulationsrate des Kühlmittels niedrig ist und die Erwärmung schnell erfolgt, kann die Flüssigkeit kochen, was zu einem thermischen und hydraulischen Schock für das Heizsystem führt. Am anfälligsten dafür sind Kunststoffrohre. In diesem Stadium beginnen sich die Rohre aufzuwärmen, aber die Luft im Raum ist immer noch kalt.
Kohle, Holz, Pellets, Torf usw. können als Brennstoff für Festbrennstoffkessel verwendet werden.
Stufe 2 - Erhitzen des Kühlmittels
Die Temperatur im Ofen steigt weiter an und erreicht bei Kohlekesseln 1300 ° C und bei Holzkesseln etwa 1000 ° C. Das Kühlmittel erwärmt sich weiter. In diesem Stadium ist die Steuerung wichtig, da sie sich sonst auf die maximale Kesseltemperatur erwärmen kann, die 95 ° C verlässt, und dies ist bereits gefährlich.
Die Regelung erfolgt mit einer Klappe, die die Luftzufuhr regelt. Die optimale Temperatur muss bis zur vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs aufrechterhalten werden. In diesem Stadium werden die Rohre im Raum heiß, die Luft erwärmt sich.
Stufe 3 - Kraftstoffverbrauch
Am Ende des Kesselkreislaufs ist der Brennstoff vollständig ausgebrannt und es bilden sich glühende Kohlen. Die Temperatur sinkt auf 600 ° C bis 400 ° C, was für das System als am angenehmsten angesehen wird. Das Kühlmittel kühlt langsam ab, auch die Luft im Raum kühlt sich etwas ab. Nachdem sich die Glut gebildet hat, wird der Prozess des Abkühlens der Luft und des Kühlmittels sofort beschleunigt.
Wenn Sie alle Phasen des Betriebs des Festbrennstoffkessels berücksichtigt haben, können Sie dessen Hauptmerkmal - die Temperaturzyklizität - deutlich erkennen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass von Zeit zu Zeit eine neue Portion Kraftstoff hinzugefügt werden muss, um Temperaturschwankungen des Kühlmittels zu minimieren. Dieses Problem wird in größerem Maße bei automatischen Kesseln gelöst, bei denen eine automatische Brennstoffzufuhr und ein Blasen des Brennerlüfters erfolgt. Der Rest muss ständig vom Menschen überwacht und die Kraftstoffversorgung rechtzeitig wieder aufgefüllt werden.
Festbrennstoffkessel haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad als Einheiten, die mit flüssigem Brennstoff betrieben werden. Lesen Sie mehr über dieses Heizgerät in unserem Material:.
