Печь на угле длительного горения: Статьи и обзоры от компании Теплодар.

Содержание

Котел длительного горения на угле: как правильно эксплуатировать?

Современные отопительные системы в настоящее время развиваются в основном в сторону увеличения своей эффективности. Наибольший спрос в связи с увеличением цен на энергоносители получают нагревательные устройства с высоким уровнем энергоэффективности – получающие максимальные показатели тепла при равной загрузке топливом. Настоящим прорывом в разработке энергоэффективных топочных устройств стали котлы на угле длительного горения.

Котел длительного горения на угле DEFRO

Содержание

Основные характеристики котлов
За счет чего достигается эффект длительного горения?
- Преимущества котлов длительного горения
- Недостатки котлов длительного сгорания
- Физические основы процесса длительного горения
- Пошаговый процесс от загрузки угля до сбора золы
- Где лучше устанавливать котел длительного сгорания?
- Необходимое оборудование
- Угольный котел длительного горения ТТ (40 кВт)

Основные характеристики котлов

Современный угольный котел длительного горения способен работать долгое время без человеческого вмешательства. Его не нужно контролировать, в него нет необходимости постоянно подбрасывать топливо. При этом в котле долгое время поддерживается постоянная высокая температура, предающая тепло в теплообменник на теплоноситель.

За счет чего достигается эффект длительного горения?

Основным принципом работы котлов длительного горения на угле является процесс сжигания топлива сверху вниз. В процессе горения не сжигается сразу все поступившее топливо, процесс растягивается, но при этом температура в топке остается достаточно высокой.

Схема котла длительного горения

Преимущества котлов длительного горения

Котлы длительного горения на различных типах твердого топлива, в том числе на угле имеют множество неоспоримых преимуществ:

Экономия энергоносителей. В таком устройстве происходит не одномоментное сгорание всего поступившего топлива, а процесс, скорее напоминающий тление, при котором поступившее в топку топливо-уголь сжигается послойно, сверху вниз. Процесс поступления воздуха для химической реакции горения регулируется автоматическими устройствами. Постепенный процесс горения также приводит к тому, что топливо сгорает практически полностью, на долю несгоревших остатков приходится не более 2 процентов от первоначально загруженной массы.
Котел длительного сгорания не требует постоянного присутствия оператора и постоянного обслуживания. В некоторые модификации таких котлов может одновременно загружаться до 500 литров горючего материала. В результате процесс сгорания такой массы топлива может растянуться до нескольких дней. Регламентные работы производятся в промежутках между закладками топлива. Кроме того, контролируемое автоматикой сгорание производит гораздо меньше сажи, что также приводит к сокращению времени обслуживания устройства.
Обычно отопительные котлы на твердом топливе подвержены перегреву. Это происходит вследствие неравномерности процесса сгорания. В котла длительного сгорания весь процесс регулируется автоматически, что приводит к равномерному распределению температуры. Такой режим наиболее выгоден для отопительных систем, так как постоянно поддерживает комфортные условия в жилище.

Недостатки котлов длительного сгорания

Но за очевидные преимущества приходится платить и видимыми недостатками. Наличие сложной автоматики существенно повышает стоимость котлов длительного сгорания и они могут стоить до двух раз дороже, чем обычная конструкция с аналогичной мощностью.

Топочная камера в работе

Кроме того, поскольку процесс сгорания полностью автоматизирован – оператор не может вмешаться в работу котла во время самого процесса. Таким образом продлить срок сгорания угля в таком устройстве во время действующего цикла не представляется возможным, что может создать определенные неудобства в процессе эксплуатации.

Физические основы процесса длительного горения

Современные котлы используют все те же старые законы физики и химии, которые все мы проходили в школе. Всем известно, что для того, чтобы какой-либо предмет сгорел быстрее – его необходимо поджечь снизу. Также горение ускоряет при притоке воздуха в нижнюю часть области горения. Собственно на этом факте и устроены обычные традиционные топки, которые снабжены снизу колосниковыми решетками для обеспечения притока воздуха.

Но вот если подавать воздух на загруженную в топку массу топлива сверху, а не снизу, можно добиться замедления процесса горения. Для проверки этого факта возьмите обычную спичку и зажгите ее. Если вы повернете спичку огнем вниз – она сгорит очень быстро, но вот если вы развернете спичку огнем вверх – она будет гореть достаточно долго. Время горения спички при таком эксперименте увеличивается примерно в два раза.

Создается эффект подачи воздуха сверху

Именно на творческом подходе к этому физическому свойству и основаны данные отопительные приборы.

Пошаговый процесс от загрузки угля до сбора золы

Процесс длительного горения в отопительных устройствах обеспечивается следующим способом:

В топочную камеру загружается большой объем топлива. В отдельных модификациях он может достигать объема в 500 литров.

Через верхний воздуховод устройства в топочную камеру осуществляется подача воздушного потока. Воздух подается в ограниченном количестве, что приводит к тлению, не к горению с открытым огнем.

Отопительная система имеет специальным образом расположенный теплообменник. В традиционных печах теплообменник располагается в верхней части топки – в месте наибольшего нагрева. В камерах змеевик теплообменника проходит по стенкам всей внутренней поверхности топочной камеры. Это приводит к повышению эффективности системы до 95 процентов.

Весь процесс длительного сгорания контролируется чувствительными автоматическими приборами. Автоматика обеспечивает равномерную подачу воздушного потока последовательно во все слои сгораемого топлива, обеспечивая тем самым его полное и равномерное сгорание. Полное сгорание загруженного топлива, равномерность выдачи тепла повышает эффективность устройств по сравнению с традиционными до 75 процентов.

Где лучше устанавливать котел длительного сгорания?

Котлы длительного сгорания на угольном топливе являются одной из самых выгодных альтернатив для бесспорного лидера – газового отопления. Такой вариант строительства автономной отопительной системы можно порекомендовать владельцам домов, которые расположены в местности, не имеющей магистрального газового снабжения. Естественным выбором будет для тех местностей нашей страны, вблизи которых находятся залежи этого полезного ископаемого.

Котел с бункером для угля

Однако, при выборе установки стоит знать и о возникающих негативных моментах:

Котлы длительного сгорания должны быть в обязательном порядке подключены к источнику электрического питания. Собственно сам процесс и обеспечивается работой сложной автоматики, которая работает на электрических приборах и датчиках. Если в вашем доме пропадет электричество – то автоматически прекратится работа и котла, при этом тление в топочной камере остановится.

Котел длительного горения имеет довольно высокую стоимость. Хорошая модификация котла обойдется вам в стартовую сумму от тысячи долларов. Поэтому такие устройства, как правило, размещаются в загородных домах, предназначенных для постоянного, круглогодичного проживания. Устанавливать такой котел в небольшом дачном домике попросту невыгодно с экономической точки зрения. Впрочем, полностью цена устройства окупится уже через пять лет просто за счет значительной экономии в объеме закупаемого топлива.

Необходимое оборудование

Помимо собственно котла – при монтаже автономной системы отопления, основанной на таком устройстве вам потребуется следующее дополнительное оборудование:

Источник бесперебойного питания. ИБП поможет вам разобраться с перебоями питания и не замерзнуть из-за отключения системы отопления.
Насос для циркуляции теплоносителя. Ряд котлов использует естественный процесс циркуляции жидкости. Но в рядке зданий естественное течение теплоносителя попросту невозможно. Если вы будете принудительно прогонять теплоноситель циркуляционным насосом – эффективность работы вашей отопительной системы значительно увеличится.
Подумайте об установке бойлера косвенного нагрева. В этом случае вы сможете не только обеспечить теплоснабжение вашего здания, но и создать горячее водоснабжение, пригодное для бытового использования. Это безусловно повысит уровень комфорта в вашем доме.

Такие системы являются вершиной современной технологической мысли, а инженеры ведущих концернов постоянно работают над совершенствованием этих устройств и увеличением КПД.

Угольный котел длительного горения ТТ (40 кВт)

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Изготовление печи длительного горения на угле своими руками

Содержание

1 Недостатки и преимущества
2 Изготовление — основные рекомендации
3 Подводим итоги

Традиционный вариант сжигания угля и дров предполагает нижнее сгорание топлива, т. е. посредством подачи воздуха снизу, сквозь колосниковую решетку. Принцип работы твердотопливной печи для дома длительного горения кардинально отличается — сгорание топлива происходит сверху. Камера сжигания, да и весь корпус имеет круглую форму. Устройство оборудовано двумя дверками, необходимыми для закладки угля или дров и для извлечения золы. Зольная камера, расположенная снизу, разделяется с топкой с помощью колосниковой решетки.

Котлы, изготовленные в заводских условиях, имеют специальный проем, необходимый для подачи воздуха, нагнетаемого вентилятором до необходимой температуры. Корпус топочной камеры имеет водяную рубашку, оборудованную штуцерами для выхода и входа теплоносителя. Патрубок дымохода расположен сверху и необходим для удаления продуктов сгорания, образующихся в верхней зоне топки.

Готовые котлы отопления имеют вентилятор, необходимый для нагнетания воздуха в камеру сгорания для быстрого набора температуры. С помощью автоматики регулируется производительность и температура данного элемента конструкции.

Самодельная топочная камера заполняется углем до нижнего уровня загрузочной дверцы, чтобы исключить выпадение.

Через эту же дверцу производится розжиг, а затем, посредством подъемного механизма, на топливо спускается груз, в итоге дверца закрывается. Вентилятор, нагнетающий воздух, включается автоматически, катализатором чего выступает температура теплоносителя. После этого происходит верхнее горение топлива в печи, на которое оказывается давление грузом, который опускается по мере прогорания, вплоть до колосниковой решетки.

Недостатки и преимущества

С каждым годом растет популярность печей длительного горения для дома, сконструированных своими руками. Это обусловлено рядом преимуществ данных устройств на угле:

Время работы от одной закладки дров в два раза больше, а угля — в три, чем у традиционных печей.
Простая конструкция. Чтобы изготовить установку длительного горения своими руками, не требуется особых навыков, да и стоимость будет гораздо ниже, чем у заводских аналогов.
Усовершенствование конструкции по необходимости своими руками.
Использование практически всех видов топлива — это уголь, дрова, опилки и другие всевозможные отходы. Основным требованием выступает обеспечение необходимого количества воздуха. Влажность древесины не играет особой роли для такой печи.

К недостаткам можно отнести сложность реализации корпуса цилиндрической формы. Для этого понадобится вальцовочный станок или, как минимум, трубогиб. В качестве альтернативы мастера используют старые газовые баллоны или трубы большого диаметра. Масса конструкции увеличивается ввиду толщины стенок.

Чтобы изготовить водяную рубашку, лучше использовать тонкостенные трубы, чтобы нужная температура воды достигалась максимально быстро.

Особенность конструкции угольной печи длительного горения, выполненной своими руками, заключается в невозможности загрузки топлива «на ходу»: необходимо подождать, чтобы сгорела предыдущая порция. Если в процессе горения груз будет поднят, и дверца будет открыта, избежать попадания дыма в помещение не удастся. Чтобы исключить данный недостаток печи на угле, необходимо установить теплоаккумулятор, который, по мнению специалистов, необходимо включить в обвязку котла на твердом топливе.

Изготовление — основные рекомендации

Чтобы использовать любой вид топлива в печи, а также обеспечить максимальный срок службы, для изготовления топочной камеры лучше использовать жаропрочную легированную сталь. Но, ввиду приличной стоимости данного материала, можно применить бесшовную трубу марки 20, которая применяется на заводах для прохода пара среднего или низкого давления. Стоит отметить, что газовые баллоны изготовлены из стали с повышенным содержанием углерода (Ст3).

Если принято решение изготовить топочную камеру из старого баллона своими руками, необходимо учитывать, что её объем уменьшится за счет устройства зольника и срезанного верха. Некоторые умельцы выходят из ситуации, используя два баллона, что позволяет значительно увеличить объем топки. В ином случае зольник не делается вовсе, а отрезанная верхняя часть выступает в роли крышки. В первом случае будут сложности с прочисткой, а во втором — таких проблем не предвидится, но такой способ подойдет только для помещений с небольшой площадью. После завершения изготовления котла дверца зольника должна быть тщательно загерметизированна. Необходимо по максимуму подогнать размеры в соответствии с проемами, и по периметру отделать шнуром из асбеста.

Подводим итоги

Стоимость печей на угле длительного горения заводского типа достаточно высока, и конструкция, сделанная своими руками, — единственная перспектива для большинства домовладельцев. Длительность рабочего процесса, температура и использование любых видов топлива нивелируют характерные недостатки.

форсунок вторичного воздуха в угольных печах?

Угольные печи, TLUD

Типичная угольная печьOorja FD TLUD

Угольные печи загружаются партиями, как и TLUD (вверху загруженные дымовые печи), но они сильно различаются по тому, как поток воздуха используется для поощрения горение. В угольной печи много первичного воздуха попадает в топливо. TLUD использует небольшое количество первичного воздуха для создания относительно постоянного количество древесного газа, который затем сжигается смесью вторичного воздуха и пламя над топливным слоем. Большое количество первичного воздуха в угольной печи имеет тенденцию создавать огонь под топливом, в то время как струи вторичного воздуха в ТЛУД концентрирует огонь над заправкой топлива.

Если бы TLUD допускал столько же первичного воздуха, сколько уголь печь на дно топки, будет произведено слишком много древесного газа и TLUD будет дымным. Интересно, можно ли сделать угольные печи по образцу TLUD? Можно ли топить угольную печь струями вторичного воздуха и пламенем? поверх партии топлива? Приведет ли такое расположение к лучшей производительности? Будет ли добавлен вторичный воздух в угольную печь поддерживать огонь поверх топки? топливо, которое могло бы сжечь древесный газ (преимущественно CO в угольной печи)? Может ли это увеличить эффективность теплопередачи, поскольку температуры (конвекция и радиация) может быть горячее?

Когда Сэм Бентсон и Райан Томпсон учились улучшить угольные печи в проекте DOE 2011, они обнаружили, что добавление предварительно нагретые струи воздуха с естественной тягой помогли создать больше пламени там, где оно нужно, прямо под горшок. К сожалению, они тоже испытали тот уголь делает меньше пламени, чем дерево, и покрывает всю верхнюю часть топливного слоя флейм (как в TLUD) сложен. Принудительная тяга вторичного воздуха может быть больше успешным, тем более что угольные печи обычно короткие и не создать необходимые скорости. Чтобы быть наиболее эффективными, струи воздуха/огня должны встречаются в середине камеры сгорания и охватывают весь слой топлива. Это Кажется, лучше всего использовать минимальную скорость, так как слишком много воздуха только охлаждает огонь (Удесон, ди-джей, 2019 г., Вашингтонский университет).

Попробуем и сообщим о результатах.

Принципы проектирования угольной печи (Райан Томпсон)

Размер камеру сгорания под требуемую задачу. Каким бы ни было топливо загруженные в печь, будут сгорать со скоростью, пропорциональной количеству доступный для него воздух. В большинстве случаев больше топлива означает большую огневую мощь. потому что всегда есть лишний воздух. Для небольшого количества пищи/воды, где требуется большая мощность, либо загрузите небольшое количество топлива в печь, либо используйте печь с небольшой камерой сгорания. Для одновременного приготовления большого количества еды. используйте печь с большой камерой сгорания.

Древесный уголь печи могут иметь большой динамический диапазон. Если подается первичный воздух к древесному огню уменьшается близко к нулю, топливо все еще будет продолжать гореть. При увеличении подачи воздуха увеличивается и огневая мощь. Обычно наблюдается всплеск СО при резком увеличении подачи воздуха, но он имеет тенденцию стабилизироваться после восстановления огневой мощи.
Использование предварительно подогретые форсунки вторичного воздуха для сжигания CO. Большинство В конструкциях угольных печей воздух поступает снизу и по бокам топлива. чаша. Воздух должен пройти через горящий уголь, прежде чем он попадет наверх. топливо, из которого выбрасывается CO.
Если горячий воздух подается над углем, можно сжигать угарный газ. Старайтесь, чтобы нижняя часть партии древесный уголь как можно более холодным и сгорает в верхней части шихты топливо.
Позиция горшок рядом с углем. Это максимизирует тепло переход от радиации.
Изоляция корпус печки. Изолируйте корпус печи до над горящим топливом достигается температура 620˚C и выше. Изоляция должен быть легким и задерживать воздух. Примеры хорошей изоляции: керамическое волокно, минеральная вата, древесная зола, листы фольги и т. д.
Использование небольшие зазоры каналов между кастрюлей и плитой. Горшок может быть расположен очень близко к верхней части горящих углей. Юбка с зазор канала 6 мм вокруг горшка помогает повысить эффективность теплопередачи от конвекции. И конвективный, и радиационный теплообмен играют важную роль в угольная печь.
Техническое обслуживание постоянная площадь поперечного сечения на всем протяжении печь, чтобы начать процесс проектирования и уменьшить по указанию путем экспериментов под капотом выброса. Это поможет сохранить скорость тяги как как можно выше.
Поставка большое количество первичного воздуха для обеспечения достаточной огневой мощи. Сделайте дверцу первичного воздуха достаточно большой, чтобы вода быстро вскипела. Дверь может быть частично закрытым, чтобы уменьшить мощность, когда это необходимо. Дверь должна быть почти воздухонепроницаем, чтобы достаточно снизить огневую мощь при кипячении в кастрюле с крышкой.

27 октября 2021 г. //от Ким Стилл

Поделиться этой записью

Оставить комментарий

Хотите присоединиться к обсуждению?
Не стесняйтесь вносить свой вклад!

Исследовательский центр Апровечо

PO Box 1175
Cottage Grove, OR 97424, USA
Администрация: 541-767-0287
Электронная почта: info@aprovecho. org

Готовим с солнцем Видео: разжигание огня с помощью струйного пламени – без дыма

Топить углем в дровяной печи?

27 ноября 2010 г.

Когда я вычищаю золу из печки, всегда остаются куски разного размера.. .древесный уголь.
Насколько я понимаю, технический уголь – это то же самое, только более очищенный.
Измельченный и смешанный в кашицу, затем высушенный и спрессованный в знакомую форму, которую мы используем в нашем гриле для барбекю.

Роб

Переключить подпись
Central Illinois
England’s Stove Works
50-TVL17
Посетите веб-страницу Роба!
27 ноября 2010 г.

Переключить подпись
Более 50 лет отопление дровами; Вудсток Файрвью; Штиль Farm Boss 290 Штиль 180; 20-тонный сплиттер MTD
Одна сварливая жена.

г-н А
27 ноября 2010 г.

.. 😉
Когда я просеивал, мне пришла в голову мысль, что было бы довольно глупо не собрать некоторые из лучших кусков древесного угля для использования в гриле для барбекю в следующем году.
Гарантировано отсутствие каких-либо химических связующих или неизвестных веществ, которые могут испортить мою еду.
и намного дешевле!
Роб

Переключить подпись
Central Illinois
England’s Stove Works
50-TVL17
Посетите веб-страницу Роба!
27 ноября 2010 г.

Это было традиционное топливо для оригинальных японских хибати. (Комнатный обогреватель, а не решетка для приготовления пищи, которую можно увидеть в США.) http://en.wikipedia.org/wiki/Hibachi. Это не значит, что это полезно для вашего здоровья. В большинстве этих домов не было выбора, и они не были плотно закрыты.
Коммерческие брикеты из древесного угля содержат угольную пыль, и при горении они выделяют больше дыма. Тем не менее, из правильно работающей современной печи не должно быть 0% дыма, поэтому я не уверен, что опасения по поводу CO всегда правильны. Однако в дырявом франклине с плохой тягой это определенно может быть опасно. Я бы не рекомендовал их сжигать в основном потому, что печь не предназначена для этого вида топлива, и это дорогой способ обогрева. В качестве альтернативного твердого топлива лучшим выбором будут биокирпичи или сверхпрессованные бревна, но только при условии их безопасного сжигания в соответствии с инструкциями на этикетке. Сжатое топливо выделяет гораздо больше тепла и может привести к перегреву печи при неправильном использовании.

Переключить подпись
PE Alderlea T6, Jotul F602
Самый важный инструмент в процессе топки дровами и самая большая переменная часть – это тот, который управляет печью.
27 ноября 2010 г.

Да FWIW, время от времени я экспериментирую, добавляя пару брикетов древесного угля с помощью моей поджигательницы. Кажется, помогает, но у меня нет надежных измерений, чтобы доказать.
Другая проблема заключается в том, что сжигание чистого древесного угля в вашей печи может не работать так хорошо по той же причине, по которой сжигание антрацита не так хорошо работает в дровяной печи (которая спроектирована и настроена для сжигания дров) – для правильно гореть. Хотя древесный уголь гораздо менее плотный, чем антрацит, поэтому я не знаю, так ли это.
У меня была глупая мысль сделать это с моей печью внизу (предполагаемая трансформируемая печь на дровах/угле) с брикетами древесного угля, и я ходил повсюду, записывая цены на мешки по сравнению с весом. Никогда не был близок к тому, чтобы быть стоящим (по сравнению с WoodBrickFuel, который я покупаю, который уже немного дорогой), хотя я скажу, что угольные брикеты Sam’s Club el-cheapo (те, которые говорят «теперь на 60% больше!») самые дешевые всего в пересчете на $$/BTU. Я купил их упаковку 2x15lb и использую их для своих экспериментов.
Уголь в вашей печи и уголь, который вы покупаете, не настолько сильно различаются, чтобы иметь значение. Особенно, если вы покупаете мешки с настоящим древесным углем – в этом случае они должны быть практически одинаковыми.
Я думаю, что основная проблема заключается в том, что когда вы сжигаете «натуральный» уголь в дровяной печи, у вас есть большой огонь, установлена хорошая тяга и надлежащий поток через дровяную печь. Все работает по назначению и выводит дымовые газы наружу. Если бы вы начали с угольного мешка, у вас может не быть теплого дымохода и хорошей тяги, когда огромная куча древесного угля погаснет … довольно легко получить дымовые газы, идущие обратно в дом.
Когда я вычищаю золу из печки, всегда остаются куски разного размера.. .древесный уголь.
Я так понимаю, технический уголь – это то же самое, только более очищенный.
Измельченный и смешанный в кашицу, затем высушенный и спрессованный в знакомую форму, которую мы используем в нашем гриле для барбекю.
Зола, которую вы удаляете из своей печи, является побочным продуктом сжигания обугленной древесины (древесного угля). Когда дрова перестали активно гореть и остались только тлеющими кусками, это горение угля. Так что нет, гореть в печи не опасно, если у вас есть хорошая тяга, чтобы предотвратить утечку газа в жилое пространство.
Я также выгребал много древесного угля вместе с золой, пока не понял следующее: после того, как ваш костер сгорит до тлеющих углей, не добавляйте больше дров, если у вас есть тяжелая подстилка из пепла и мертвых углей. Вместо этого взбейте слой золы/угля, чтобы смешать живые и мертвые угли. Повторяйте по мере необходимости, чтобы поддерживать тлеющий слой горячих углей, чтобы обеспечить еще несколько часов хорошей теплоотдачи. Я делаю это по вечерам, когда я дома и могу регулярно ухаживать за плитой. Это поглотит намного больше несгоревшего угля и значительно уменьшит объем материала, который вы выгребаете из печи. Мой опыт показывает, что при сжигании несгоревших углей таким образом можно получить МНОГО тепла. К тому же я реже сгребаю пепел.
Тем не менее, я все же рекомендую просеять уголь из пепла. Вы можете бросить угли обратно в печь для нагрева, использовать их в гриле вместе с углями для гриля или использовать их в качестве удобрения для садовой почвы. Есть и другие области применения древесного угля.