Podstawowe parametry kotłów i pieców na paliwa stałe
Dostawa ciepła na paliwo stałe charakteryzuje się stosunkowo niskimi kosztami początkowymi. Na rynku dostępne są niedrogie domowe kotły grzewcze na paliwo stałe. Jednak proces instalacji sprzętu i całego systemu jako całości musi odbywać się zgodnie z określonymi zasadami.
Kocioł na paliwo stałe w systemie grzewczym
Prawie wszystkie piece i kotły na paliwo stałe do podgrzewania ciepłej wody mają te same cechy. Ich wiedza i umiejętność prawidłowego wykorzystania informacji pomogą Ci dobrać odpowiedni sprzęt do ogrzewania domu. Przy wyborze należy zwrócić uwagę nie tylko na aspekty techniczne, ale także na jakość wykonania. Domowe kotły grzewcze na paliwa stałe muszą być wykonane ze specjalnych gatunków stali. Koperta ma co najmniej 2 mm grubości. Komora spalania jest wykonana ze stali żaroodpornej o grubości 3 mm lub większej.
Zaletą będzie gwarancja producenta i sprzedawcy sprzętu grzewczego. Musisz także zwrócić uwagę na obecność sieci centrów serwisowych zajmujących się konserwacją i naprawami. Aby recenzje kotłów grzewczych na paliwo stałe były tylko pozytywne, przy wyborze sprzętu należy zapoznać się z następującymi parametrami:
- Moc znamionowa. Określa się to na podstawie wstępnych obliczeń zaopatrzenia w ciepło. Aby utworzyć mały zapas, ogrzewanie prywatnego domu paliwem stałym musi mieć pojemność o 15-20% większą niż obliczona;
- Materiał wymiennika ciepła... Najbardziej niezawodne są żeliwne kotły grzewcze na paliwo stałe. Ich wadą jest duży wskaźnik bezwładności i możliwego zniszczenia pod silnym obciążeniem mechanicznym. Alternatywą są lżejsze i tańsze modele ze stalowym wymiennikiem ciepła;
- Typ kotła. Oprócz klasycznego sprzętu do bezpośredniego spalania można wybrać kotły do pirolizy lub kotłów o długim spalaniu.
Często wykonywane są kotły grzewcze na paliwo stałe do samodzielnego montażu. Ale aby wykonać tę pracę, musisz wybrać odpowiedni schemat produkcji i materiały. Zaletą takich konstrukcji jest możliwość dostosowania według powyższych parametrów do konkretnego systemu grzewczego.
Wszystkie piece powietrzne na paliwo stałe są przystosowane do spalania węgla, drewna, brykietów opałowych lub torfu. Wyjątkiem są kotły na pelety, które różnią się konstrukcją i są przeznaczone tylko na pelety.
Wybór kotła - przeznaczenie, cechy, zalety i wady
Kotły automatyczne
Kocioł automatyczny działa na granulowane paliwo stałe. Główną cechą i główną zaletą jego instalacji w prywatnym domu jest maksymalna automatyzacja działania takiego systemu grzewczego.
Zarówno paliwo jest dostarczane, jak i popiół jest usuwany automatycznie. Wadą jest potrzeba specjalnego pokoju.
Kotły pirolityczne
Kocioł na paliwo stałe do pirolizy wytwarza ciepło poprzez spalanie gazu powstającego w wyniku rozkładu pod wpływem wysokiej temperatury paliwa stałego.
Główną zaletą jest sprawność sięgająca 90% oraz trwałość jednego ładunku (do 10 godzin). Ale instalacja systemu ogrzewania na paliwo stałe z kotłem pirolitycznym będzie również kosztować więcej.
Kotły o długim spalaniu
Najbardziej znane kotły o długim spalaniu to piec typu Buleryan i system na paliwo stałe Stropuva. Ich konstrukcje różnią się od siebie, ale w zasadzie są podobne - jedna tabletka paliwa wystarcza na co najmniej 30 godzin spalania.
Główną wadą jest szybkie chłodzenie powietrza, jeśli dom wiejski jest ogrzewany z nierównomiernym przenoszeniem ciepła z pomieszczeń.
Kotły klasyczne
Klasyczny kocioł jest w zasadzie podobny do pieca domowego. Przez ruszt doprowadzany jest strumień powietrza do spalania. Zaletami jest uniezależnienie się od innych źródeł energii oraz możliwość stosowania różnych paliw. Wadą jest konieczność regularnego tankowania paliwa oraz obecność kotłowni.
Schematy ogrzewania paliwem stałym
Instalacja urządzeń grzewczych poprzedzona jest wyborem schematu. Od tego zależy kompletny zestaw dopływu ciepła, parametry pracy układu, a także rodzaj chłodziwa. W niektórych przypadkach zalecany jest schemat ogrzewania parą na paliwo stałe. Ale najczęściej wybierają ogrzewanie wody w domu.
Schemat ogrzewania wody w domu
Wybór zależy od charakterystyki domu - jego powierzchni, strat ciepła i wymaganego trybu ogrzewania. Aby zapewnić równomierną dystrybucję ciepła, zaleca się schemat instalacji kotła na paliwo stałe w obiegu wodnym. Jeśli powierzchnia domu jest niewielka, można zastosować ogrzewanie powietrzne. W rzadkich przypadkach stosuje się domowe kotły parowe do ogrzewania paliwami stałymi.
Na pierwszym etapie wyboru schematu instalacji kotła na paliwo stałe trudno jest określić rodzaj dostarczania ciepła. Obecnie najpopularniejsze typy to:
- Woda z naturalnym obiegiem... Ma zastosowanie do małych domów prywatnych i domków letniskowych. Wynika to z maksymalnej możliwej długości linii do 30 m. Nawet przy mocnym kotle grzewczym dla domu na paliwo stałe szybkość cyrkulacji wody będzie niewielka;
- Wymuszona cyrkulacja wody... W przypadku tego rodzaju zaopatrzenia w ciepło można pomyśleć o produkcji kotła na paliwo stałe z wbudowaną pompą. Dzięki tej konstrukcji powierzchnia grzewcza jest znacznie zwiększona;
- Powietrze... Można to zrealizować za pomocą specjalnych kotłów na paliwo stałe do samodzielnego montażu, które w projekcie mają kanały do cyrkulacji ciepłego powietrza. Alternatywą jest zainstalowanie wymiennika ciepła powietrza i systemu kanałów do rozprowadzania ogrzanego powietrza do pomieszczeń w domu;
- Parowy... Jest stosowany niezwykle rzadko w autonomicznym ogrzewaniu ze względu na wysoki koszt sprzętu i potrzebę ciągłego monitorowania stanu chłodziwa. Większość schematów ogrzewania parowego na paliwo stałe jest przeznaczona do ogrzewania dużych budynków.
Najlepszą opcją instalacji domowego kotła na paliwo stałe jest zaopatrzenie w ciepło z wymuszonym obiegiem. Ma dobrą wydajność i jest niedrogi w utrzymaniu. Można również zauważyć dużą liczbę schematów, zgodnie z którymi można niezależnie obliczyć kocioł na paliwo stałe.
W każdym systemie grzewczym, niezależnie od wybranego schematu, muszą być obecne elementy bezpieczeństwa. W przypadku kotłów na paliwo stałe do podgrzewania wody są to odpowietrzniki, zawory spustowe i zwrotne.
Wideo
Wybór wyposażenia kotła. Film skupi się na wyborze wyposażenia kotła. Dowiesz się: czego szukać, jakie elementy są potrzebne w kotłowni, jaki powinien być komin do kotła gazowego i za pomocą taniego urządzenia uchronić się przed utratą dwustu tysięcy rubli.
Przebudowa systemów inżynierskich i montaż kotłowni modułowej. Jak zmodernizować kotłownię, jeśli przestaje odpowiadać potrzebom domu? Specjalista ds. Systemów technicznych Vladimir Sukhorukov powie Ci, jak całkowicie przebudować system grzewczy i dlaczego potrzebujesz drugiej modułowej kotłowni.
Ogrzewanie bez gazu: komunikacja inżynieryjna własnymi rękami. Jak ogrzać dom bez gazu, a nawet przy przerwach w dostawie prądu? Vladimir Sukhorukov na przykładzie swojego domu opowie Ci, jak możesz zorganizować system grzewczy z domowym kotłem i automatyką, która pozwoli Ci nie pozostać bez ciepła w żadnej sytuacji.
Dom ze słomy. Komunikacja inżynierska. Ogrzewanie i wentylacja. Aby ogrzać dom zaizolowany słomą, jego właściciel nie wydawał pieniędzy na główny gaz. Zamiast tego stworzył własny system grzewczy oparty na kotłach węglowych i elektrycznych.
Komunikacja w domu szkieletowym. Własnymi rękami. Właściciel tego małego domu szkieletowego zbudował go jako dom szkoleniowy przed postawieniem pełnowymiarowej chaty. W filmie dzieli się swoim doświadczeniem w aranżacji mediów i niedrogim sposobem na ogrzanie domu kominkiem na pellet.
Kotły opalane bezpośrednio
Najprostsze urządzenie kotłowe na paliwo stałe ma klasyczne modele. Składają się z komory spalania, popielnika, wymiennika ciepła i komina. Przeniesienie energii cieplnej do wody następuje w wyniku spalania paliwa w palenisku.
Konstrukcja kotła ze spalaniem bezpośrednim
Zaletą takich modeli jest niezawodność i prostota konstrukcji. Do niezależnej produkcji tego typu kotła na paliwo stałe potrzebne będzie minimum narzędzi i materiałów.
Ale wraz z pozytywnymi cechami te kotły mają wiele wad. Głównym z nich jest wysokie zużycie paliwa. W przeglądach kotłów grzewczych na paliwo stałe z bezpośrednim spalaniem wskazują na potrzebę ciągłego dodawania drewna opałowego lub węgla. Jeśli tak się nie stanie, temperatura wody w rurach nieuchronnie spadnie.
Należy również zauważyć takie cechy ogrzewania prywatnego domu paliwem stałym za pomocą kotłów tego typu:
- Duży wskaźnik bezwładności... Czas podgrzewania wody w rurach do wymaganej temperatury może wynosić od 10 do 30 minut, w zależności od rodzaju systemu i jego właściwości;
- Problemy z regulacją mocy... Podobnie jak w przypadku pieców opalanych powietrzem na paliwo stałe, można to zrobić tylko poprzez ograniczenie przepływu powietrza przez popielnik. Dlatego przy projektowaniu systemu zaopatrzenia w ciepło konieczne jest zapewnienie instalacji urządzeń zabezpieczających;
- Niski współczynnik sprawności... Zwykle jest to około 60-65%. Wynika to z faktu, że część energii cieplnej opuszcza komin wraz z tlenkiem węgla;
- Ekwipunek... Skład kotłów stalowych i żeliwnych do ogrzewania paliwem stałym nie obejmuje pompy obiegowej, grupy bezpieczeństwa.
Warto również zauważyć brak drugiego obwodu dostarczania ciepłej wody. Alternatywnie można rozważyć możliwość podłączenia zbiornika bezpośredniego lub pośredniego ogrzewania, jeśli przewiduje to projekt. W takim przypadku przy obliczaniu kotła na paliwo stałe należy wziąć pod uwagę instalację dodatkowego wyposażenia.
W większości przypadków w urządzeniu kotła na paliwo stałe czas pracy na jednej partii drewna opałowego lub węgla wynosi od 4 do 6 godzin. Im wyższa intensywność spalania, tym krótszy czas trwania jednego cyklu.
Kotły pirolityczne na paliwo stałe
Aby zoptymalizować zużycie paliwa i zwiększyć wydajność, opracowano domowe kotły do pirolizy na paliwo stałe. Pomimo podobieństwa procesów zachodzących wewnątrz konstrukcji, ich zasada działania różni się od opisanych modeli bezpośredniego spalania.
Projekt kotła pirolitycznego
Takie kotły na paliwo stałe do dostarczania ciepłej wody nazywane są również kotłami opalanymi gazem. Ich zasada działania nie opiera się na bezpośrednim spalaniu drewna opałowego, ale na tworzeniu lotnej mieszaniny. Przy stosunkowo niewielkim wpływie temperatury na drewno i przy minimalnym przepływie tlenu następuje proces ich tlenia. W ten sposób powstaje tak zwany gaz drzewny.Wznosząc się specjalnymi kanałami, wchodzi do komory spalania, gdzie miesza się z przepływem powietrza i zapala się.
Zaletą eksploatacji kotłów grzewczych opalanych gazem dla domu na paliwa stałe jest ekonomiczne zużycie paliwa. Średnio jedna partia drewna opałowego wystarcza na 12-18 godzin pracy. Ponadto żeliwne kotły pirolityczne do dostarczania ciepła na paliwo stałe charakteryzują się następującymi właściwościami:
- Połączenie elektryczne... Dla sprawnej pracy kocioł musi być wyposażony w wentylator lub turbinę (rzadko);
- Jakość paliwa... Przed załadunkiem drewno musi przejść fazę suszenia. Optymalna wilgotność do ogrzewania prywatnego domku paliwem stałym powinna wynosić 8-10%;
- Minimalna ilość tlenku węgla... Większość z nich spala się w drugiej komorze. Dzięki temu przy obliczaniu kotła na paliwo stałe można przewidzieć komin o mniejszej średnicy. Ale musi być zaizolowany, ponieważ istnieje duże prawdopodobieństwo kondensacji na jego powierzchni;
- Rodzaje paliw... Urządzenie kotła do pirolizy na paliwo stałe jest wykonane w taki sposób, że można wykorzystać kłody, trociny i odpady drzewne. Ważne jest, aby miały odpowiedni poziom wilgotności i nie zawierały obcych zanieczyszczeń.
Aby regulować moc kotłów na paliwo stałe do samodzielnego montażu, można podłączyć wentylator do jednostki sterującej. Dostosuje moc urządzenia w zależności od temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. W ten sposób można zmniejszyć zużycie paliwa i zoptymalizować wydajność ogrzewania.
Możliwe jest poprawienie właściwości domowego kotła na paliwo stałe wytwarzającego gaz poprzez wyłożenie jego zewnętrznej powierzchni. Zmniejszy to straty ciepła konstrukcji.
Kocioł na paliwo stałe do długiego spalania
Jedną z alternatyw dla kotła pirolitycznego są modele o długim spalaniu. Jest to stosunkowo nowa konstrukcja grzewcza, która charakteryzuje się niskim zużyciem paliwa i długim okresem spalania.
Kocioł o długim spalaniu
Klasyczny schemat instalacji kotła na paliwo stałe zapewnia znaczne podgrzanie wody w wymienniku ciepła. Obecnie dużą popularność zdobywają systemy niskotemperaturowe. W przypadku takich schematów kocioł o długim spalaniu będzie optymalny. Różni się od klasycznych modeli brakiem popielnika oraz sposobem doprowadzenia powietrza do podtrzymania procesu spalania paliwa. Recenzje kotłów o długim spalaniu do ogrzewania na paliwo stałe wskazują na ich wysoką wydajność i niezawodność działania.
Strukturalnie składa się z dużej komory spalania, która zajmuje około 90% całkowitej objętości kotła. Powietrze jest dostarczane przez górną rurę, która jest obniżana grawitacyjnie podczas spalania paliwa. W rzeczywistości zachodzi proces tlenia, dzięki któremu temperatura chłodziwa nie przekracza + 70 ° C.
Dla konsumenta przydatne będzie poznanie następujących właściwości kotła o długim spalaniu:
- Obecność automatycznego miarkownika ciągu... To urządzenie mechaniczne, które ma w swojej konstrukcji termoelement. Kiedy się nagrzewa, przepływ powietrza maleje. Odwrotny proces powoduje spadek temperatury ekspozycji na termoelement;
- Nie ma potrzeby podłączania do sieci;
- Odpopielanie przeprowadza się raz na 3-4 dni pracy... Jednak przy dużej ilości produktów spalania następuje gwałtowne pogorszenie działania kotła;
- Spalanie odbywa się tylko na górze... Skutkuje to znacznym zmniejszeniem zużycia paliwa.
Jedną z wad kotłów o długim spalaniu jest ich wysoki koszt. Jednak przy prawidłowym zaprojektowaniu systemu grzewczego rekompensata kosztów pierwotnych nastąpi po 4-5 sezonach grzewczych.Konieczne jest również zabezpieczenie konstrukcji przed wilgocią.
Konieczne jest kontrolowanie szybkości cyrkulacji chłodziwa. Jego intensywne chłodzenie może powodować utratę wilgoci na powierzchni wymiennika ciepła..
Jak działa taka jednostka?
Urządzenia na paliwo stałe wykorzystują do swojej pracy różnego rodzaju paliwa stałe. Są to drewno opałowe, węgiel, łupki bitumiczne, torf itp. Cykl pracy kotła można warunkowo podzielić na trzy fazy. Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo.
Etap 1 - rozpalenie kotła
Cykl rozpoczyna się zapłonem, który charakteryzuje się gwałtownym wzrostem temperatury średnio z 40 ° C do 600 ° C w ciągu 5-10 minut. Zaczynają rosnąć wartości temperatur paleniskowego wymiennika ciepła, które zależą od parametrów układu i mogą wahać się od 40 ° C do 70 ° C. Jako minimum możliwy jest udar cieplny w całym systemie grzewczym oraz w samym wymienniku ciepła. Ten ostatni, zwłaszcza wykonany z żeliwa, długo nie wytrzyma takich warunków i pęka. Jeśli szybkość cyrkulacji chłodziwa jest niska, a ogrzewanie odbywa się szybko, ciecz może się zagotować, co doprowadzi do szoku termicznego i hydraulicznego w systemie grzewczym. Najbardziej narażone na to są plastikowe rury. Na tym etapie rury zaczynają się nagrzewać, ale powietrze w pomieszczeniu jest nadal zimne.
Węgiel, drewno, pelety, torf itp. Mogą być używane jako paliwo do kotłów na paliwo stałe.
Etap 2 - podgrzewanie chłodziwa
Temperatura w palenisku w dalszym ciągu rośnie i osiąga 1300 ° C dla kotłów opalanych węglem i około 1000 ° C dla kotłów opalanych drewnem. Płyn chłodzący nadal się nagrzewa. Na tym etapie kontrola jest ważna, w przeciwnym razie może się nagrzać do maksymalnej temperatury kotła, która opuszcza 95 ° C, a to już jest niebezpieczne.
Regulacja odbywa się za pomocą przepustnicy kontrolującej dopływ powietrza. Optymalną temperaturę należy utrzymywać aż do całkowitego spalenia paliwa. Na tym etapie rury w pomieszczeniu nagrzewają się, powietrze się nagrzewa.
Etap # 3 - wypalenie paliwa
Pod koniec cyklu kotła paliwo zostaje całkowicie spalone i powstają żarzące się węgle. Temperatura spada do 600 ° C-400 ° C, które są uważane za najwygodniejsze dla systemu. Płyn chłodzący powoli stygnie, powietrze w pomieszczeniu również zaczyna się nieco ochładzać. Po utworzeniu się żaru proces chłodzenia powietrza i chłodziwa jest natychmiast przyspieszany.
Po rozważeniu wszystkich faz pracy kotła na paliwo stałe można wyraźnie dostrzec jego główną cechę - cykliczność temperatur. Wynika to z konieczności dodawania od czasu do czasu nowej porcji paliwa w celu zminimalizowania wahań temperatury płynu chłodzącego. W większym stopniu problem ten rozwiązany jest w kotłach automatycznych, w których występuje zautomatyzowane podawanie paliwa i nadmuch wentylatora palnika. Reszta wymaga stałego monitorowania przez człowieka i terminowego uzupełniania zapasów paliwa.
Kotły na paliwo stałe są nieco gorsze pod względem wydajności od jednostek zasilanych paliwem płynnym. Przeczytaj więcej o tym urządzeniu grzewczym w naszym materiale:
