устройство, как работает котел длительного горения на твердом топливе, принцип действия

Содержание:

Не секрет, что с точки зрения экономичности и удобства эксплуатации наиболее удобным является газовое отопление. В тех случаях, когда населенный пункт находится в значительном удалении от газовой магистрали, автономное теплоснабжение рациональнее всего оснастить твердотопливным колом.

Общие сведения

Из-за высокой стоимости дизельного топлива и электричества, а также дополнительных расходов на подключение газового оборудования во многих случаях выбор делают в сторону котла на твердом топливе. В результате получается обзавестись отопительной системой, на работу которой не влияет наличие или отсутствие внешних энергоносителей. Как правило, большая часть приборов данного типа не нуждаются в электрической энергии, или же потребляют ее в очень небольших количествах.

Чаще всего твердотопливными котлами комплектуются индивидуальные системы отопления в отдаленных районах, испытывающих серьезные затруднения с подачей магистрального газа.

Существуют целые области нашей страны, где в качестве основного обогревающего агрегата используются дровяные котлы.

Особенности конструкции

Для понимания принципа работы твердотопливного котла предлагается рассмотреть его конструкцию, в состав которой входит несколько элементов.

Топка

Это название применяется к камере, где происходит сгорания топлива. Обычно она выполняет также роль теплообменника. Конструкция топки состоит из портала для подачи топлива, зоны выведения продуктов сгорания, колосника, емкости для сбора золы и воздушного отверстия. Когда твердое топливо сгорает, это способствует нагреванию стенок топки. В дальнейшем тепловая энергия передается воде в специальной рубашке, которая окружает топку со всех сторон.

Водяная рубашка

Принцип действия твердотопливного котла подразумевает наличие в его топке двойных стенок: в промежутке между ними заполняют теплоносителем. Такую конструкцию называют водяной рубашкой. По мере горения топлива происходит нагревание жидкости в водяной рубашке. Это приводит к появлению тепловых потоков, поднимающих горячий теплоноситель в верхнюю часть емкости. Отсюда горячая вода перетекает в теплопровод. После того, как жидкость пройдет по всему отопительному контуру и отдаст тепло жилищу, она возвращается в остывшем состоянии обратно. Для этих целей имеет нижний патрубок.

Для убыстрения циркуляции воды внутри отопительной системы на некоторых твердотопливных котлах монтируются специальные насосы. Однако большая часть моделей выпускается для открытых отопительных систем. Имеются в виду схемы, где теплоноситель двигается не за счет работающей помпы, а благодаря небольшому уклону трубопровода. Объясняется это простотой, надежностью и экономичностью инерционных систем. К тому же, они полностью независимы от наличия электрической энергии. Благодаря этому их можно применять в отдаленных районах, лишенных благ цивилизации.

Система дымоудаления

Принцип работы твердотопливного котла объясняет образование внутри топки значительного количества дыма. Для удаления продуктов горения используют теплоизолированные трубы, проложенные от котла за пределы дома.

Контроль и регулировка температуры

Как известно, обязательным условием для процесса горения является подача воздуха. При чем от интенсивности этой подачи напрямую зависит скорость горения. Этот принцип используется в конструкции твердотопливных котлов, где для регулировки поступления воздуха имеются механические заслонки и шиберы.

Для такой схемы устройства твердотопливного котла отопления характерна простота и надежность: заслонку прочно скрепляют со специальным регулятором. Если температура чрезмерно поднимется, это провоцирует расширение стенок регулятора и следующее за этим опускание заслонки. В итоге снижается интенсивность поступления кислорода в топочную камеру. Процесс остывания регулятора активизирует обратный процесс поднятия заслонки: воздух получает возможность поступать в большем объеме, увеличивая тем самым интенсивность горения.

На первый взгляд может показаться, что учитывая принцип работы твердотопливного котла длительного горения, такая схема управления процессом горения слишком примитивна и архаична. Однако именно простота служит залогом ее эффективности и надежности. Это объясняет широкое распространение шиберной регулировки в большинстве моделей твердотопливных отопительных котлов. Строго говоря, такой подход до сих пор не испытывает особой конкуренции, т.к. в этом случае не требуется дорогостоящая электроэнергия.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т. п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

• Воздушными.
• Паровыми.
• Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

• Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
• Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток).
  Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

• Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
• Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения дает возможность применить автоматизацию. Управление агрегатами данного типа настолько простое, что его может осилить ребенок.

Итоги

Для организации системы отопления можно применить несколько схем устройства котла на твердом топливе. Любая из разновидностей агрегата представляет собой универсальный прибор, превосходящий своих электрических и дизельных собратьев в плане экономичности.

Котел длительного горения – как работает, какой лучше и как выбрать – Новости

Учитывая конструкцию и принцип работы, все твердотопливные котлы независимо от вида, имеют достаточно высокие показатели КПД, и минимальные выбросы углекислого газа. Сегодня, мы попробуем разобраться, что такое котел длительного горения, в чем их превосходство над традиционными моделями, какие виды топлива пригодны для полноценной работы, и на что именно обратить внимание при выборе.

Твердотопливный котел длительного горения – это отопительное устройство, выполненное из стали или чугуна, способное путем утилизации (прогорания) твердого топлива вырабатывать тепловую энергию.

Сама конструкция, и принцип работы ее достаточно понятен:

• первое, что необходимо сделать – это загрузить нужно количество твердого топлива в топку;

• находясь под воздействием кислорода, топливо перегорает, вырабатывая при этом тепловую энергию;

• в теплообменнике сложной формы, тепловая энергия достигает температуры 100-120 градусов;

• после, тепловая энергия поступает к теплоносителю (чаще всего воде).

Преимущества твердотопливных котлов длительного горения над традиционными

Независимо от производителя и модели, все твердотопливные котлы работают по принципу «верхнего горения». Для того, чтобы иметь полное представление как работает котел длительного горения, предлагаем вам рассмотреть процесс поэтапно. Задолго, до подачи кислорода в топку, где производится процесс горения, он подогревается. Предварительный прогрев воздуха позволяет существенно снизить количество отходов после горения. После, производится подача кислорода в систему сверху в низ. Учитывая направление воздуха, в топке горит только верхний слой топлива, и полностью исключен процесс горения топлива в нижней части. Когда покрывной слой перегорает, воздух подается ниже, и пламя переходит на следующий шар. Так пошагово, слой за слоем, воздух подается с каждым разом все ниже, пока не достигнет дна конструкции.

Это и есть основным отличием котлов длительного горения от классического твердотопливного оборудования. В классических котлах, дрова перегорают единым пламенем за достаточно короткий период, выделяя все тепло. В то время, как применяемая вертикальная подача воздуха в котлах длительного горения, позволяет топливу перегорать не сразу, а поэтапно, начиная с верхнего шара. За счет этого, вы можете не только контролировать сам процесс горения, но и значительно экономите на топливе, продлевая работу оборудования на одной загрузке до 5 суток.

Виды топлива, и их специфика

Перед тем, как найти ответ на вопрос: «Какой котел длительного горения выбрать?», предлагаем вам определится с видом топлива, от которого в дальнейшем может зависеть выбор отопительного оборудования.

Среди наиболее популярных видов топлива стоит выделить:

1. Дрова – куски дерева, в пиленом или колотом виде, длинной до 30 см. В качестве твердого топлива, могут применяться различные виды древесных пород (бук, береза, ясень, ольха, сосна, плодовые деревья, и т.д.), при этом стоит отметить, что не все они одинаково эффективны. Речь идет о том, что выбирать дрова, нужно отталкиваясь от их приоритетных характеристик. К примеру, дрова из плодовых деревьев лучше выбирать для использования в камине, в то время, как дрова лиственных пород (дуба, березы, лещины и т. д.) отлично подойдут для полноценной работы котлов на твердом топливе.

2. Брикеты – это отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности, спрессованные в брикет (стружки и щепки от дерева, солома и т.д.). Для формы, сырье скрепляется механической прессовкой. Брикеты не содержат в составе вредных веществ, не выделяют чадный газ, обеспечивают равномерный огонь, и достаточно экономны в использовании. В зависимости от вида, выделяют 3 разновидности брикетов: RUF (выполнены в прямоугольной форме), NESTRO (напоминаю цилиндр с отверстием по центру), Pini&Kay (отличаются наличием 4-х, 6-ти или даже 8-ми граней).

3. Пеллеты – изготавливаются путем тщательного измельчения сырья (коры, стружки, соломы и т.д.), добавления связующего вещества (лигнина), и формирования из массы гранул твердой формы. Такие гранулы позиционируются как совершенной новый и универсальный вид биотоплива, равноценный по эффективности применения каменному углю. Исходя из сырья, входящего в состав, пеллеты имеют следующие разновидности: из соломы, торфа, шелухи, и различных пород дерева (мягких и твердых).

4. Уголь – ископаемое твердое горючее вещество растительного происхождения, в основу которого входит углерод и другие химические элементы. В зависимости от срока пребывания в земли, и условий углефикации изменяется состав угля, и его влажность. Классифицировать уголь можно по следующим параметрам: виду, сорту, классу крупности, марке, и т.д.

Твердотопливный котел длительного горения: как выбрать и чему уделить особое внимание

Столкнувшись с вопросом оборудования отопительной системы, мимовольно возникает вопрос: как выбрать твердотопливный котел длительного горения, и какие именно критерии являются решающими при подборе?!

Предлагаем вам ряд вопросов, ответив на которые вы без труда сможете подобрать наиболее оптимальное оборудование для решения вопроса отопления:

• Какая мощность необходима? Определяется мощность путем подсчета общей площади помещения, уровня его теплоизоляции, и климатических особенностей вашего региона.

• Основной или резервный? Приобретая котел в качестве основного отопительного оборудования особое внимание стоит уделить его надежности, износостойкости, и уровню КПД. Если предполагается одновременная работа нескольких теплогенераторов, то естественно нагрузка на оборудование и частота использования будет снижена в разы, что позволяет сэкономить на материале конструкции и теплообменнике.

• Комфорт или экономия? Внешний вид прибора, наличие функции автоматического розжига, загрузки, резервного бака для топлива и т.д. помогут вам значительно облегчить не только обслуживание, но и ежедневную эксплуатацию прибора. В то же время, если в приоритете у вас экономия, вы можете избежать лишних затрат, и приобрести бюджетную модель котла длительного горения.

Надеемся, вышеизложенная информация поможет вам определить какой лучше котел длительного горения подойдет именно вам, и какое топливо будет для вас наиболее удобным и экономично выгодным.

Принцип работы и устройство котлов длительного горения с водяным контуром

Добрый день, дорогие друзья! В этой статье я коротко расскажу вам основные принципы работы котлов длительного горения.

Здесь я буду говорить о тех отопительных аппаратах, к которым можно не подходить продолжительное время.

Выды котлов длительного горения

Итак, перейдем непосредственно к делу и для начала определимся с видами обсуждаемых котлов:

• Пиролизные котлы.
• Котлы на дровах.
• Котлы на угле.
• Пеллетные котлы.

Начнем рассматривать все виды котлов по порядку.

Принцип работы пиролизного котла длительного горения

В таком котле используется физическое явление под названием пиролиз — термическое разложение вещества в условиях недостатка кислорода.

Внутри пиролизный котел состоит из двух камер. В первую загружают топливо (чаще всего это сухие дрова, иногда бурый или каменный уголь), а во второй происходит воспламенение и сгорание смеси из пиролизного газа и воздуха.

Принцип работы доходчиво поясняет следующая картинка:

Как работает пиролизный котел длительного горения

Стрелками на рисунке показано направление движение газов внутри котла.

Обеспечивается такое направление при помощи принудительной тяги (вентилятор-дымосос).

Камера сгорания пиролизных газов расположена ниже, чем камера с топливом. Это обеспечивает обратный приток тепла к дровам и поддерживает процесс пиролиза.

При всей внешней простоте пиролизный котел — высокотехнологичное и дорогое устройство.

Дело тут не только в автоматике, управляющей работой вентилятора, но и в качестве стали элементов камеры сгорания.

Она должна выдерживать высокие температуры длительное время.

Кроме этого, на уровень КПД в таких котлах зависит от влажности топлива. Например, для дров влажность не должна превышать 25-30%.

Что касаемо длительности горения таких котлов, то она зависит не только от объема топлива, но и от режима горения.

В режиме полной мощности котел может работать до 12 часов, а в режиме поддержки до 30 часов.

Существуют также пиролизные котлы, в которых камера дожига газов находится сверху.

Принцип их работы можно посмотреть на следующем видео:

Котел длительного горения на дровах: принцип работы

Что такое котел длительного горения на дровах проще всего объяснить на примере котла фирмы Stropuva.

Чтобы было понятно о чем идет речь сразу приведу рисунок:

Схема котла длительного горения на дровах stropuva

Главной «фишкой» котлов Stropuva является верхнее горение топлива.

Обеспечивается оно при помощи оригинального устройства в виде металлического диска, диаметр которого на чуть меньше внутреннего диаметра котла.

В центр диска находится труба, по которой воздух попадает к топливу из камеры подогрева вверху котла.

По мере сгорания дров диск постепенно опускается ниже до полного прогорания топлива.

На мой взгляд, это очень сложная конструкция с подвижными частями является потенциальным источником проблем.

После прогорания топлива этот диск поднимается вручную при помощи цепочки, что тоже весьма опасно.

Ведь он тяжелый, а цепочка под действием температуры может стать хрупкой и оборваться.

В конструкции котла предусмотрена специальная биметаллическая воздушная заслонка, перекрывающая поток воздуха при нагреве его поверхности до определенной температуры.

Это весьма оригинальный и даже странный способ защиты от перегрева и больше его никто не применяет

Еще одной интересной особенностью Stropuva является цилиндрическая форма котла.

По сути он представляет собой бочку с двойными стенками, между которыми циркулирует теплоноситель.

Такая конструкция, по мнению производителя, позволяет увеличить площадь поверхности, на которой происходит теплообмен, а значит и увеличивается КПД котла.

Тут спорить не буду, есть бойлеры косвенного нагрева, в которых реализована похожая схема «бак в баке» и она показывает хорошие результаты

А самое странное, что есть в конструкции этого котла — у него нет дна.

Его нужно устанавливать на бетонное основание и крепить на раствор. Зачем так сделано лично для меня не понятно.

Длительность работы котлов Stropuva определяется следующими факторами:

• Режим работы — чем менее интенсивно горит топливо, тем на большее время его хватит.
• Вид топлива —  (по словам производителя) на дровах возможно поддерживать горение до 30 часов, а на топливных брикетах до 48 часов, а на угле до 5 суток.

Недостатки Stropuva:

1. Высокая стоимость — они дороже обычных котлов в 1,5-2 раза.
2. Сложность конструкции — в котле есть много потенциально проблемных узлов.
3. Отсутствие дна — тут без комментариев.
4. Котел невозможно остановить пока он не прогорит полностью — то есть хотите вы того или нет, он будет выделять тепло. И его нужно будет куда-то девать.

Предлагаю вам посмотреть следующее видео. Там все проблемы рассматриваются детально.

Принцип работы пеллетных котлов

Главной особенностью таких котлов является топливо, на котором они работают.

Пеллеты — это гранулы из прессованных опилок, которые хранятся в специальном бункере и подаются в горелку при помощи металлического шнека. Смотрим вниз на картинки:

Внутреннее устройство пеллетного котла

Из рисунка видно, что сжигание пеллет происходит в малом объеме горелки, а тепло снимается дальше в дымоотводящих трубах.

Дым на выходе из пеллетного котла будет иметь температуру не больше 200 градусов Цельсия.

Это может стать причиной появления конденсата в дымоходе со всеми вытекающими последствиями.

Горением топлива в пеллетных котлах управляет автоматика, главным элементом которой можно считать вентилятор принудительной подачи воздуха или дымосос (в зависимости от модели).

Наличие электроники означает, что вам нужно будет оборудовать котел источником бесперебойного питания.

То же самое касается и циркуляционных насосов. В случае остановки циркуляции котел может получить повреждения

Длительность работы котла на одной загрузке здесь зависит от режима работы котла и объема бункера.

Обычно, бункер выбирают так, чтобы не подходить к котлу несколько дней.

Сами пеллеты тоже могут быть изготовлены из разного сырья и давать разное количество тепла при сжигании.

Их главным недостатком для России и СНГ является их экзотичность. Нельзя гарантировать, что их можно будет купить всегда, как каменный уголь или дрова.

Предлагаю вам посмотреть видео, посвященное пеллетным котлам:

Котлы длительного горения на угле

Давайте рассмотрим два вида котлов, работающих на одной загрузке топлива продолжительное время:

1. Полуавтоматические котлы — пользователь загружает топливо в котел и производит розжиг. Последующим процессом горения уже управляет автоматика (контроллер с вентилятором).
2. Автоматические котлы — здесь ко всему описанному выше добавляется подача топлива из бункера. В подразделе о пеллетных котлах как раз описан автоматический котел.

Полуавтоматический и автоматический котел

Автоматический котел имеет более сложное техническое устройство, чем полуавтоматический.

Например, сгорание топлива внутри автоматического котла происходит не в большом объеме топки, а в маленькой ретортной горелке.

Топливо к этой горелке подается из бункера при помощи шнека.

Чтобы вся эта техника работала без перебоев, необходимо использовать уголь определенной фракции.

А в нашей стране это не всегда удобно. Сегодня он есть в наличии, а завтра нет.

Смотрим обзор автоматического котла:

Преимуществом полуавтоматических котлов является их более простое устройство.

В общем, если снять с такого котла вентилятор, то он ничем не будет отличаться от обыкновенного.

Некоторые модели полуавтоматических котлов можно переоборудовать под энергонезависимые системы отопления.

Для этого на него вместо вентилятора устанавливается термостатический регулятор тяги с цепочкой.

Термостатический регулятор тяги котла

Для полной энергонезависимости в система отопления должна быть гравитационной, то есть в ней теплоноситель должен циркулировать без применения насосов.

Видео о таком котле смотрите ниже:

Кроме этого, разные модели полуавтоматических котлов работают по схеме с верхним или с нижним горением топлива.

Верхнее горение топлива имеет ряд недостатков, которые описаны выше в подразделе о котлах на дровах. Тут все остается тем же самым кроме топлива.

Теперь перейдем к описанию недостатков этих котлов:

• Большая стоимость — хороший полуавтоматический котел будет стоит как минимум в 1,5 раза больше своего «обычного» собрата. Автоматические котлы дороже в 3-4 раза и их применяют в основном на больших объектах.
• Техническая сложность — здесь «чемпионами» являются автоматические котлы, в которых есть множество проблемных узлов. Например, шнек бункера часто клинит из-за плохого качества топлива.Обслуживать такие отопительные аппараты может только сервисный инженер. В полуавтоматических котлах проблемы могут возникать из-за поломок вентилятора или контроллера.
• Большие габариты и вес — например, «полуавтомат» мощностью 25 кВт может весить больше 250 кг. А у автоматических котлов вес может легко преодолевать 500 кг, не считая веса топлива в бункере.

Выводы

Современные котлы на твердом топливе действительно могут работать долгое время на одной загрузке топлива. Весь вопрос тут в количестве выделяемой энергии.

Долго котел может работать только в режиме поддержки. При этом длительное горение можно сделать и на обычном котле, установив контроллер или регулятор тяги. На этом пока все. Жду ваших комментариев и вопросов.

Как работают твердотопливные котлы СИВ от ООО НП «Котел 52»

Содержание:

Завышенные цены на ДТ, дорогое электричество и газ заставляют промышленный бизнес и владельцев частных домовладений искать и находить более экономичные решения. К примеру, устанавливать котлы на твердом топливе. Чтобы выбрать наиболее подходящую модель, нужно знать, как работает твердотопливный котел, и представлять его принципиальную конструкцию.

Главные достоинства ТТК – дешевизна энергоносителей (это дрова, пеллеты, уголь, брикеты, сыпучие древесные материалы), автономность работы, длительный срок эксплуатации и простое управление. Конечный результат приобретения агрегата длительного горения – значительная экономия на затратах при обслуживании и эксплуатации, урезание расходов на запасы топлива – уголь или дрова всегда стоили дешевле, чем газ или электроэнергия. Из этой статьи Вы узнаете, из чего состоит и как работает котел отопления в классическом, пиролизном и пеллетном вариантах.

Топочная камера

В ней сгорает загружаемое топливо. Она же выполняет функции теплообменника при отдаче тепла в систему отопления. Камера горения – это портал для загрузки (дверца), дымоход (узел вывода продуктов горения), система колосников, камера для сбора сажи и золы, а также отверстие для подачи воздуха. При горении тепло нагревает рубашку-теплообменник вокруг камеры. В теплообменнике находится вода, которая подается в систему отопления естественным или принудительным путем.

Рубашка-теплообменник

Принцип работы твердотопливного теплогенератора основан на нагреве теплоносителя, протекающего между двойных стенок агрегата. Это и есть рубашка, или теплообменник. Сгорая, топливо нагревает стенки камеры горения, и через них нагревается рабочая жидкость в рубашке. Носитель поднимается вверх, и попадает в общую систему отопления. После прохождения воды по всей системе, опоясывающей отапливаемый объект, она остывает, и в охлажденном состоянии возвращается в котел, точнее, рубашку по обратной подаче (обратке).

Для разгона теплоносителя в систему встраивается циркуляционный насос. Этот узел позволяет не обращать внимание на перепады уровней монтажа труб, что упрощает сборку системы. Некоторые модели котлов СИВ от нижегородской фирмы «Котел 52» имеют вмонтированные помпы, но чаще насосы устанавливают на выносе, врезая агрегат из в трубу обратной подачи теплоносителя. В открытых инерционных системах отопления с естественной циркуляцией рабочей среды насосы не нужны – теплоноситель перемещается по трубам отопительной системы за счет гравитации, уклона труб и разницы температур в разных точках кольца отопления. Инерционные схемы полностью автономны, и этим привлекают покупателей твердотопливных пиролизных котлов. О том, как работает пиролизный котел, читайте дальше:

Такие агрегаты имеют не одну, а две камеры горения. В первичном отсеке сгорает топливо в режиме обедненной подачи воздуха. Фактически, топливо тлеет, выделяя пиролизные газы, которые также сжигаются, но уже во вторичном отсеке. Двойное сгорание обеспечивает эколочичность выхлопов и КПД до 95%.

Организация дымоудаления

В классическом твердотопливном теплогенераторе образуется много дыма, который необходимо выводить на улицу. И как работают отопительные котлы любых моделей и конструкций в этом случае? Удаление дыма и отработанных газов продуктов происходит через изолированный трубопровод, который монтируют от ТТК на улицу.

Как контролируется и регулируется температура теплоносителя

Без доступа кислорода в камеру горения ни один котел работать не будет. Поэтому Вам нужно знать, какие механизмы для этого имеют твердотопливные котлы длительного горения и как работает система регулировки воздуха. Чем интенсивнее поступает воздух в камеру, тем быстрее сгорает топливо. Объем воздуха регулируется заслонками и шиберами, которые открываются/закрываются вручную или сервоприводами.

Другие конструкции ТТК

А как работает печь длительного горения на дровах? Практически так же, как и пиролизная печь, как работает весь ряд твердотопливных котлов – прежде всего, топливо должно гореть. Второе требование – топливо должно гореть долго. При организации процесса длительного горения сжигание начинается сверху, и послойно уничтожает горючие материалы в топке. Этим обеспечивается медленное тление и вторичное сгорание пиролизных газов.

Рассмотрим, как работает печь длительного горения на дровах:

1. После начала реакции пиролиза в первичной камере доступ кислорода почти закрывается, чтобы дрова не горели, и тлели;
2. Во вторичной камере дожига пиролизный газ выгорает полностью, тем самым значительно сокращая объем сажи и золы;
3. Остатки газов выходят наружу по системе дымоудаления.

При такой организации горения топливо сгорает на 95%, утилизируясь почти полностью. Отвечая на вопрос покупателей, как работает печь длительного горения на дровах, можно уверенно утверждать, что принцип их работы прост, а результат впечатляет. Одна-две загрузки в неделю – это цикл обслуживания, который понравится любому потребителю. Узнать во всех подробностях, как работают печи длительного горения, Вы можете в отделе консультаций на сайте выксунского предприятия «Котел 52», обратившись по телефону или по форме обратной связи.

Как выбрать твердотопливные котлы длительного горения на дровах: цены, отзывы

Среди многообразия отопительных приборов выделяются твердотопливные котлы длительного действия. Несмотря на объемность их работы, за счет доступной цены они продолжают пользоваться большим спросом. Поэтому производители стараются совершенствовать предлагаемые модели, делая управление ими проще, а функциональность – выше.

Общие данные

Твердотопливные котлы длительного горения представляют собой приборы, обеспечивающие продолжительное действие в результате пиролиза. Процедура горения осуществляется при воздействии повышенных температур. КПД котла увеличивается за счет проведения пиролиза. Оптимальная температура отопления обеспечивается путем регулировки мощности и интенсивности нагрева.

Твердотопливные котлы длительного горения

Принцип действия

Твердотопливные котлы длительного действия имеют две части:

1. Верхняя камера. Используется для подачи твердого топлива, которым может быть уголь, дрова. Эти варианты обеспечивают проведение пиролиза.
2. Нижняя камера.

Уголь (дерево), попадающий под воздействие очень высоких температур (свыше 800 градусов) и горит, и тлеет. Из органической части выделяется газ, образуется большой объем тепловой энергии. Камера полностью прогревается, твердое топливо высушивается, что увеличивает продуктивность его сгорания.

Варианты исполнения твердотопливных котлов длительного горения

Газ постепенно подается в нижнюю камеру. Для этого в нее проникает воздух, который обеспечивает тщательное сгорание топлива. Подачу воздуха обеспечивает вентиляционная система. В камере горения поддерживается очень высокая температура, в результате воздействия которой газ начинает гореть. Это тепло и используется для отопления.

Принцип действия твердотопливного котла длительного горения

Типы

Чтобы понять, к какому принципу классификации относятся отопительные приборы длительного горения, укажем существующие типы:

• классические;

Классический твердотопливный котел длительного горенияПиролизный котел

• автоматические;

Автоматический твердотопливный котел

• длительного горения.

Твердотопливный котел длительного горения

Классические варианты вырабатывают тепло путем пламенного сгорания топлива. Приборы отопления имеют две дверцы. Одна используется для загрузки дров и угля, другая – для чистки от продуктов горения. Теплообменник такого прибора может быть выполнен из чугуна или стали. Первый вариант предпочтительнее благодаря его длительному сроку эксплуатации – свыше 20 лет.

Однако материал восприимчив к температурным перепадам и механическим ударам. Стальной вариант проявляет стойкость при воздействиях такого рода, однако обладает уменьшенным сроком эксплуатации – 6 лет.

Модели твердотопливных котлов длительного горения

Пиролизные модели подразумевают течение процесса при закрытом дымоходе и камере сгорания. Процесс может происходить при рекордных 1200 градусах, пока дрова не сгорят. Такие котлы обладают высоким КПД – 90%. Имеют длительное действие – 10 часов. Благодаря полному сгоранию дров обеспечивается простота использования прибора, а за счет контроля подачи воздуха осуществляется регулировка температуры теплоносителя.

О твердотопливных котлах длительного горения

Примечание: Среди котлов длительного горения выделяют две системы: прибалтийская Стропува и канадская Булерьян. Первая дороже, сложнее в использовании, имеет множество других нюансов, не позволяющих ее использовать повсеместно.

Следует отметить, что отопительные приборы длительного горения можно отнести к пиролизным. Система Бурельян подразумевает наличие двух камер. В нижней тлеет твердое топливо, образуется газ. Во второй камере добавляется воздух, дрова полностью сгорают. Устройство выглядит как цилиндр с трубами, благодаря которым обеспечивается циркуляция воздуха, что усиливает теплопередачу. Как правило, используются такие модели в нежилых помещениях.

Котел длительного горения

В приборе по системе Стропува есть два цилиндра, которые собраны по принципу матрешки. Плоскость между элементами заполнена водой. Внутренний цилиндр выполняется функцию топки, куда подается воздух.

Загружается твердое топливо, которое прогорает сверху вниз. Благодаря этому нагревается теплоноситель. Прибор действительно обеспечивает длительное горение твердого топлива – до 4 суток. Однако после этого требуется чистка и новый розжиг своими руками. Это вызывает дополнительные эксплуатационные сложности, которые и не позволили такой системе отопления стать востребованной.

Твердотопливный котел Стопунова

Автоматические котлы характеризуются тем, что и загрузка твердого топлива, и очистка осуществляется автоматизировано. Для этого отопительный прибор оснащается транспортерным или шнековым бункером. Для перемещения твердого топлива используются механизмы. Применяется принудительный надув, чтобы обеспечить горение топлива и нагрев теплоносителя.

Работа котла Heiztechnik Q Hit Plus

Такие котлы не требуют большого внимания и участия в процессе горения, оснащаются регулятором температуры, некоторые модели – датчиком. КПД такого прибора отопления составляет 85%. Длительность работы определяется объемом бункера. Своими руками такой прибор собрать очень сложно, однако благодаря покупке можно избавить себя от многих забот при отоплении.

Чугунные модели

Такие твердотопливные котлы длительного горения начали производиться относительно недавно. И благодаря своим качествам устройства нашли отклик у потребителей. Не зря чугун используется в конструкции. Благодаря изготовлению стенок из этого материала обеспечивается высокая прочность и отдача тепла.

Если используются стальные устройства, изготовители не рекомендуют, чтобы с материалом контактировали кислоты или смолы, поскольку от этого страдает структура металла. Чугун не вызывает подобных сложностей. Во многом благодаря и этому он имеет множество положительных отзывов, которые стимулируют купить отопительный прибор все большее количество людей.

Чугунный котел Buderus

Благодаря созданию качественного слоя теплоизоляции обеспечивается не нагревание наружной стороны устройства. Топочная камера делается из материала увеличенной толщины. Обеспечивается долговечность работы. Благодаря продуманности конструкции обеспечивается длительное горение – около 10–12 часов. Поэтому владельцы таких бытовых приборов отопления лишены необходимости частой загрузки топлива. Нагревание устройства происходит быстро, после чего выделяется необходимое тепло.

Как выбирать?

Чтобы выбрать и купить удачную модель, работающую на твердом топливе, следует учесть несколько критериев.

Примечание: Для начала обращаем внимание на тип используемого топлива: дрова, уголь. Если используется последний, лучше подбирать устройство, изготовленное из высоколегированной стали. Для дров лучше выбирать чугун.

Обращают внимание и на мощность, объем загрузочной камеры. От этого зависит то, сколько дров или угля можно заложить за один раз и на какое время отопления его хватит. Учитывается и вес прибора. При одинаковой мощности меньше пространства потребуется для установки стального прибора отопления.

Внутреннее строение твердотопливного котла длительного горения

Цена котла тоже имеет значение. Однако нужно помнить о КПД и длительности эксплуатации, поскольку эти показатели влияют на фактическую цену, экономичность использования. Так, КПД чугунного котла ниже этого показателя у стального прибора, однако чугун остывает медленнее и служит дольше.

Следует учитывать не только эти показатели, но и расходы, удобство при эксплуатации. Важно понимать, насколько существует опасность получения ожога или травмы. Конечно, те, кто разбираются в технике, могут еще и взглянуть на чертежи устройства, чтобы убедиться в его конструкции.

Тестирование работы твердотопливного котла

Какая бы модель для отопления не была выбрана (на дровах или угле), важно соблюдать правила эксплуатации, тогда прибор прослужит долго.

Котлы твердотопливные своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Котлы твердотопливные своими руками. Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

• брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
• брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
• березовый уголь – такой же, как для мангала;
• переработанный мусор со свалок;
• топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
• обычные сухие опилки.

Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах

Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.

В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:

• закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
• внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
• теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.

Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.

Котел нижнего горения своими руками. Пиролизный котел с нижней камерой

Схема пиролизного котла длительного горения с нижней камерой догорания древесного газа несколько сложнее и его изготовление потребует немного больше затрат и усилий.

Прежде всего нужно уяснить, что котлы такого типа тоже бывает двух видов: с наддувом и с дымососом. Не вдаваясь в подробности физики и теплотехники, обозначим принципиальное отличие.

В первом случае в камеру догорания вторичный воздух нагнетается при помощи вентилятора. Это создает в камере избыточное давление (выше атмосферного). К достоинствам такой конструкции можно отнести то, что вентилятор вам подойдет любой, хоть компьютерный кулер и можно совместить топку с камерой дожига, т. к. при помощи наддува можно обеспечить достаточно большой объем избыточного воздуха. Однако это «достоинство» можно рассматривать и как недостаток, т. к. оно не позволяет поднять КПД котла выше 80–82%. Под давлением часть воздуха просто не попадает в середину процесса горения, потому топливо сгорает не полностью. Плюс к этому, из-за избыточного давления, некоторая часть пирогазов просто не успевает сгорать и улетает в дымоход в чистом виде, поэтому обеспечить КПД 90% практически невозможно. И самое главное, если наддув будет слишком сильным такой котел может взорваться.

Пиролизый котел с нагнетанием воздуха

Во втором случае при помощи вытяжного вентилятора создается недостаточное давление (ниже атмосферного), поэтому наружный воздух, повинуясь силе Кориолиса, попадает прямо куда надо, ввинчивается в самый центр горения. Прирогазы сгорают полностью, котел работает во всю мощь и способен выдавать КПД 90%, а иногда даже больше.

Котел водяного отопления на дровах своими руками. Создаем котел отопления на дровах своими руками

Иногда подобные устройства ничем не уступают промышленным моделям – как по показателям эффективности, так и по параметрам мощности. В домашних условиях при соблюдении определенных правил и обладая нужным опытом и знаниями, можно изготовить водяной котел отопления на дровах сложнейшей конструкции, который по своим рабочим характеристикам способен превзойти и устройство, собранное в заводских условиях.

Изготовление котла также будет зависеть и от того, насколько точно будут произведены расчеты.

Для того чтобы изготовить проточный котел отопления на дровах, потребуются такие материалы, которые несложно достать, и которые нередко находятся у владельцев частных домов под руками. Особое внимание необходимо уделить таким моментам, как расчет рабочей температуры котла, толщина метала и другим. Если металл будет слишком тонким или рабочая температура котла будет чрезмерно высокой, то металл может выгореть.

Чертеж самодельного котла на твердом топливе

Самодельный котел для водяного отопления на дровах можно изготовить и из старых или списанных котлов, которые ранее использовались в котельной или в паровозах. Таким образом, вы получите устройство, которое уже соответствует многим заданным условиям. Отопительный котел водяного отопления своими руками можно изготовить и из такого устройства, как готовая печь на дровах. Можно пройтись по пунктам, где принимают металлолом, по ближайшим свалкам, и получить котел за небольшую сумму или совершенно бесплатно. Самодельные котлы водяного отопления обойдутся тогда во много раз дешевле, чем котел, собранный на заводе.

Двухконтурный твердотопливный котел своими руками. Как работает агрегат

Обычные твердотопливные котлы способны проработать на одной закладке около 6-7 часов. Если по истечении этого времени в топку не подбросить очередную порцию топлива, это приведет к снижению температуры в доме. Причина кроется в циркуляции основного тепла в помещении по принципу свободного движения воздуха: после нагревания он поднимается вверх и выходит на улицу. Тепловой ресурс одной закладки дров прибора длительного горения рассчитан на 24-48 часов. В отдельных моделях горение поддерживается почти неделю.

Секрет здесь в следующем: в отличии от традиционных котлов, схема котла длительного горения включает в себя не одну, а две камеры сгорания. Первая из них предназначена для сжигания топлива, вторая – для поступивших из первой камеры газов. Качество процесса во многом зависит от своевременной подачи воздуха, для чего в конструкции имеется вентилятор. Подобный подход является инновационным: его впервые представила литовская компания Stropuva в 2000 году, после чего чертежи твердотопливных котлов длительного горения были взяты на вооружение ведущими производителями котельного оборудования.

На сегодняшний день агрегаты, работающие по этому принципу, являются наиболее недорогим и практичным вариантом обогрева домов в местностях, лишенных газификации. Сутью работы приборов данного типа выступает горение верхнего топлива. Обычно месторасположением топки является нижняя часть: как следствие, холодный воздух после нагревания имеет возможность подниматься вверх. Котлы длительного горения очень похожи на пиролизные: выделение основной порции тепла происходит не от сгорания твердых брикетов, а от выделившегося при этом газа.

Для сгорания внутри конструкции имеется специальное закрытое пространство. Камеры соединены между собой телескопической трубой, по которой выделившийся газ из первого отделения поступает во второе. Процесс его дожига сопровождается смешиванием с холодным воздухом, нагнетаемым вентилятором. Эта процедура проистекает без пауз, до полного перегорания топлива. Она отличается достаточно высоким температурным режимом – до +1200 градусов.

Камера для сжигания твердого топлива имеет более обширные размеры: ее объем иногда достигает 500 дм³. В нее можно загружать уголь, опилки, дрова, паллеты. Стабильное нагнетание воздуха обеспечивается встроенным вентилятором. Процесс горения характеризуется очень медленной скоростью расхода топлива. Как следствие, экономичность котельного оборудования резко возрастает.

Причина медленного прогорания заключается в нагнетании воздуха, в результате чего прогорает только верхняя часть топливной закладки. Увеличение подачи воздуха происходит только после полного перегорания верхнего слоя. В продаже имеется целый ряд нагревательных приборов, сутью работы которых является один и тот же чертеж котла длительного горения на дровах. Разная степень их экономичности и эффективности объясняется различием размеров, материалов изготовления и наличием дополнительных функций. Для работы универсальных ТТ котлов можно использовать любое топливо, что значительно упрощает их обслуживание. Наиболее экономичными моделями считаются дровяные ТТ котлы.

Котел своими руками на дровах. Топливные агрегаты длительного горения

Идея создать своими руками твердотопливные котлы длительного горения наверняка многим покажется привлекательной. Прелесть таких конструкций в том, что закладывать дрова в них нужно лишь пару раз в сутки. Котел длительного горения отличается от традиционного агрегата тем, что в нем горение начинается с верхней части закладки топлива. При этом воздух в топливную камеру также подается сверху.

Схема котла длительного горения на твердом топливе предполагает наличие водяного контура вокруг его корпуса, поэтому вода в нем качественно прогревается на любом этапе процесса. Поскольку при работе котла горит не сразу вся закладка, а лишь верхний слой топлива, его хватает почти на 30 часов. Ряд универсальных твердотопливных котлов при использовании угля могут работать до 7 дней на одной закладке.

Данная конструкция не отличается конструктивной сложностью и не имеет каких-либо точных приборов, нуждающихся в подключении к электричеству. Поэтому цена на них вполне приемлема для потребителя. К тому же, собрать по готовым чертежам котел на твердом топливе своими руками вполне под силу домашнему мастеру. Можно сделать котел отопления своими руками и сэкономить немало денег.

Приведем несколько недостатков у данных конструкций. В работающий котел нельзя добавить топливо. Дрова для котла должны быть хорошо просушены (не более 20 % влажности) и распилены на небольшие поленья. Уголь можно применять только высокого качества, с малым содержанием шлаков. Кроме того, агрегаты данного типа ограничены по мощности – как правило, не более 40 кВт.

Еще одна разновидность котлов на твердом топливе – пеллетные агрегаты. Их отличие состоит в том, что в качестве топлива используются гранулы из отходов деревообработки. Большая часть промышленных моделей имеют особый бункер, из которого гранулы автоматически подаются в топку.

Простой котел своими руками. Обыкновенный котел

Сначала разберем, как изготовить простой дровяной котел своими руками. Модель представляет собой два цилиндра, помещаемых друг в друга. Первый используется в качестве топки. При горизонтальном расположении он может изнутри обкладываться огнеупорным кирпичом.

Второй выступает в качестве конвекционного носителя или используется для подогрева теплоносителя. Закладка дров производится непосредственно в топку.

Подручные материалы

Для уменьшения объема сварочных работ можно использовать толстостенную трубу или бочку. Возможно также использование других подручных материалов.

Сваренную из толстого листа прямоугольную топку можно без труда разместить внутри цилиндрической емкости.

Особенности конструкции

В дровяном котле предусматривается поддувало для притока свежего воздуха и дымоход для отвода отработавших газов. Поддувало располагается в нижней части трубы и позволяет нижнему ряду дров тлеть, вырабатывая дополнительное тепло. Закладка дров в самодельные котлы производится через верх. Для этого подготавливается специальный люк.

Чтобы каждая заложенная стопка дров горела как можно дольше, часто предусматривается специальный груз, выполняемый в форме диска с лопастями и отверстием, имеющим диаметр 20 мм. При надавливании груза происходит сжимание горящего топлива. При этом объем поступающего воздуха значительно сокращается, так как он может проходить только через имеющееся отверстие.

Способ подключения

К системе отопления такой котел можно подключить двумя способами:

• врезав трубы с водой прямо в бочку. Циркулируя между трубами, она будет нагреваться, чтобы затем, поступив в систему отопления, нагревать радиаторы;
• врезав дымоход в бак с теплоносителем. Отработавшие горячие газы будут поступать в емкость, постепенно нагревая теплоноситель.

Видео твердотопливный котел своими руками

Котлы длительного горения на дровах: преимущества и недостатки, принцип работы

Если еще несколько лет назад твердотопливные котлы использовались как альтернативный способ обогрева помещения при основном – газовом котле, то сегодня нагревательные приборы, источником энергии для которых являются дрова или торф, выступают полноценным отопительным оборудованием. Это достигнуто, благодаря некоторым усовершенствованиям в их конструкции и, следовательно, работе. Однако и до этого твердотопливные котлы обладали значительными преимуществами, о которых никогда не забывали.

Преимущества и недостатки отопительных котлов на дровах

Главным и неоспоримым преимуществом твердотопливных котлов является их полная автономность. Этим и объясняется их популярность. Ведь они могут работать там, где нет постоянной подачи газа (не проложен газопровод), присутствуют перебои с электричеством или есть скачки напряжения в электросети. Все это не помешает нормальной эксплуатации приборов, получающих тепловую энергию от твердого топлива.

Котел отопления на дровах

Другие преимущества твердотопливных котлов:

• если раньше данный товар не пользовался популярностью по причине низкого КПД, то сегодня котлы на дровах лишены этого недостатка. Благодаря особому способу сгорания энергоносителя, выделяется большее количество тепло и оно рационально используется. То есть все тепло идет на обогрев помещения. Коэффициент тепловых потерь сводится к минимуму;
• доступность цены. По сравнению с другими видами обогревательных элементов, твердотопливные котлы отличаются низкой стоимостью. Их может позволить себе со средним уровнем заработка. Кроме этого не нужно получать разрешение на установку данного оборудование, что также помогает экономить деньги;
• простота монтажа. При любом магазине, который занимается продажей котлов длительного горения на дровах, есть специалисты по монтажу. Они за вполне приемлемую стоимость выполнят все установочные и пуско-наладочные работы;
• экологическая безопасность. Продуктами горения топлива в подобных котлах является парообразная вода и углекислый газ. Эти вещества полностью усваиваются растениями, а потому не наносят вред окружающей среде;
• низкая стоимость топлива. Дрова и торф не являются сегодня дефицитом. Их очень просто купить;
• современные котлы длительного горения делаются из прочных материалов, потому они отличаются долговечностью. Усовершенствована и система контроля над безопасной работой агрегата. Котел прекращает работу, если произошла утечка дыма. Современные модели содержат разнообразные контроллеры, регуляторы тяги, что помогает контролировать их мощность.

Недостатки твердотопливных нагревательных приборов:

• необходимость в периодическом уходе. Как бы долго не работал котел длительного горения из его зольника нужно периодически выбрасывать продукты сгорания дров. Также удалению подлежит сажа из дымохода;
• загрузка топлива. В нагревательный прибор подобного типа нужно периодически закладывать дрова или любое другое топливу в камеру сгорания;
• под твердотопливный котел обязательно нужно отдельное место – котельная с хорошей вентиляцией и крепкой, металлической основой, так как этот агрегат отличается большим весом.

Твердотопливный котел длительного горения

Принцип работы дровяных котлов

Дровяной котел представляет собой два резервуара (один помещен во второй). Это позволяет не накаливаться внешней оболочке прибора и избежать случаев травматизма. У более совершенных моделей кроме непосредственной камеры сгорания присутствует камера для закладки дров. Именно оттуда топливо периодически попадает в топку для поддержания пламени.

Непосредственно в топке происходит реакция горения. В результате получается тепло, которое и прогревает теплоноситель, который циркулирует по теплообменнику над пламенем. Если речь идет о дровяных котлах длительного горения, то сжигания топлива в них происходит не традиционным способом снизу вверх, а наоборот сверху вниз. Это достигается, благодаря присутствию особого приспособления – воздухораспределителя или нагнетательного поршня. Он может перемещаться по камере вверх и вниз. Из его сопел поступает воздух под давлением. Именно он поддерживает реакцию горения в верхних слоях кладки и не дает распространиться пламени вниз. Когда полностью сгорают верхние дрова, поршень перемещает вниз и процесс начинается заново.

Поршень интенсивностью поступления воздуха регулирует скорость горения пламени, а, следовательно, и мощность котла. Ту же функцию призван выполнять металлический регулятор тяги. Он находится возле зольника. В зольнике собираются твердые продукты горения, поэтому он нуждается в периодической чистке.

Рекомендации по монтажу и эксплуатации отопительных котлов

• Установкой и подготовкой котла к эксплуатации должен заниматься только специалист, имеющий нужный сертификат и разрешение.
• Твердотопливный котел требует к себе отдельного, специально оборудованного помещения. Стены этой комнаты выполняются из огнестойких материалов, смежные помещения должны иметь аналогичные стены и перекрытия. Высота комнаты, где располагается котел, должна быть не менее 2,5 м. Расстояние от передней стенки котла до противоположной ограждающей конструкции дома – 2 м. Ширина дверей данной комнаты должна быть не менее 0,8 м, если же это межкомнатная дверь, то она выполняется из огнестойких материалов.
• Обязательно присутствие вытяжной вентиляции и вентиляции, которая обеспечивает приток воздуха, ведь кислород для горения берется из пространства комнаты. Сечение шахты вентиляции не должно быть меньше диаметра дымохода котла.
• Прежде чем разжечь котел следует убедиться в наличие нормальной тяги и она не должна быть обратной. Котел должен быть полностью исправным и давление в системе отопления должно соответствовать заявленным нормам.
• В ходе эксплуатации котла категорически запрещается сушить на его поверхности белье, обувь, топливо. Нельзя для розжига пламени пользоваться бензином и другими легко воспламеняемыми веществами. Дверца топочной камеры обязательно должна быть закрыта, в то время когда там горит огонь. Нельзя загружать в котел дрова, если их длина больше, чем размеры камеры.

Принцип работы водогрейного котла на дровах и 3 преимущества |

Водогрейный котел в некоторых случаях просто необходим Водогрейные котлы – это изделие из металла, в котором происходит сгорание твердого топлива, в результате чего выделяется тепло и нагревается теплоноситель в специальном баке. Вода используется в качестве теплоносителя в водогрейных котлах.

Водонагреватель на дереве: особенности

Водонагреватель – один из самых простых и удобных способов нагрева воды для различных нужд в частных домах или других помещениях.Помимо горячей воды, которую можно получить, затопив столб горячей воды, пользователь получает тепло, обогревая помещение, в котором он находится.

Водогрейные колонки немного отличаются, основные отличия между ними следующие :

1. Материал для изготовления печи, некоторые колонны горячей воды оснащены чугунной печью, которая служит намного дольше.
2. Материал самой емкости, в которой находится вода. Лучше всего бак из нержавеющей стали, но цена на такую ​​продукцию немного выше.Через центр бака от топки проходит труба дымохода, от которой нагревается вода.
3. В некоторых моделях бак и топка устанавливаются отдельно, и это считается большим преимуществом, так как позволяет установить душевую лейку практически в любом удобном положении. Но при этом нагрев воды происходит несколько медленнее, чем в тех моделях, где бак и печь соединены в единое целое.

Водонагреватели бывают нескольких типов

Чтобы водонагреватель работал исправно и прослужил долгое время, необходимо, чтобы бак для воды был постоянно полон.

Обычно бак наполняется снизу через шланг или трубу, подсоединенную к штуцеру.

Нагретая вода поднимается вверх к смесителю, а холодная вода продолжает поступать снизу. Для того, чтобы циркуляция имела место, необходимо, чтобы давление в системе было не ниже 0,06 МПа, при меньшем давлении столб воды работать не может.

Титан на дровах: описание и принцип работы

Первые титаны появились в 19 веке и с тех пор принцип действия этого изделия не изменился.Чтобы получить горячую воду, необходимо загрузить в топку дрова или уголь. В результате их сгорания выделяется тепло и горячий воздух, который вместе с дымом поднимается по дымоходу. А дымоход, в свою очередь, проходит через емкость с водой. Под воздействием тепла вода начинает циркулировать, горячая вода собирается в верхней части емкости, из которой попадает в смеситель или в душ, а холодная вода поступает снизу.

Титан на дереве используется для производства горячей воды

К достоинствам такой конструкции можно отнести следующие параметры :

1. Современный титан предусматривает возможность подключения к центральному водопроводу, а также возможность установки электронагревательного элемента для поддержания температуры воды.Титаны изготовлены из современных материалов, что позволяет снизить вес всей конструкции.
2. Котел на дровах позволяет быстро нагреть воду. После начала процесса горения горячая вода может быть готова через 20-30 минут. А благодаря большому объему бака (90 – 100 литров) можно выучить много горячей воды.
3. Модели водонагревателей достаточно удобны, особенно в частном секторе, где нет возможности подключения к центральному водопроводу.Также твердотопливные титаны удобны и финансово экономичны как при покупке, так и при эксплуатации.

Но есть нюансы в эксплуатации титана – это постоянный контроль работы титана при сжигании топлива, очистка от продуктов сгорания, очистка трубы и т. Д.

Водонагреватель на дровах для бытовых нужд и бассейнов

Не всегда человеку удается построить баню на дачном участке или дачном участке, где можно стирать и стирать одежду, и поэтому многие пытаются обзавестись устройством для нагрева воды твердым топливом.

Такое устройство популярно в отдаленных населенных пунктах по ряду причин :

1. Возможность работать автономно, для получения горячей воды необходимы только дрова или другое твердое топливо. При этом такой водонагреватель очень экономичен, так как не потребляет электричество, газ и само устройство в финансовом отношении относительно дешево.
2. Простая конструкция и простое управление, а также долговечность использования данного типа водонагревателя. Надежность в работе, лишь бы всегда были вода и топливо, а горячую воду можно было получить практически в любое время.
3. Энергоэффективность – при небольшом количестве топлива можно нагреть большое количество воды, а если в течение дня, например, поддерживать огонь в топке постепенно, используя горячую воду и закачивая в бак холодную воду, то это можно удовлетворить потребность людей в горячей воде практически на целый день.
4. Кроме водонагревателей бытового назначения, некоторые дачи используют водонагревательное оборудование для бассейна.

Дровяной обогреватель может работать автономно

Визуально такой водонагреватель представляет собой свернутую в спираль трубу, к ней можно приварить ножки и сетку, под которой разводится костер.

В один патрубок трубы поступает холодная вода, а из второго уже теплая. Но такие конструкции можно использовать для небольших бассейнов.

Котел на дровах: прибор

Водонагреватели на дровах хоть и появились давно, но до сих пор не утратили своей актуальности. У основного котла на дровах есть такие характеристики, как вес, объем бака и, конечно же, основная часть котла – топка, ее объем и из какого материала она сделана. Современные корпуса выполнены из металла, а внутри установлены специальные экраны, предохраняющие котел от чрезмерного нагрева.Такой бойлер обычно имеет небольшие габариты, поэтому его легко установить на даче или в ванной.

Котел на дровах лучше всего выбирать с чугунной топкой

Чтобы выбрать подходящий котел, следуйте советам :

1. Котел на дровах лучше выбирать с отдельной топкой и баком, чтобы смеситель поливочный можно было установить в любом удобном положении. Бак лучше всего выбирать из нержавеющей стали, что позволит котлу прослужить намного дольше.
2. Выбор лучшего котла с чугунной топкой, так как такие топки служат намного дольше, чем топка из металла.

По возможности лучше приобрести котел со встроенным ТЭНом, который позволит осуществлять комбинированный нагрев воды, а также поддерживать температуру воды после сгорания топлива.

Как сделать водонагреватель на дровах своими руками

Самодельный обогреватель на дровах можно сделать своими руками. Для этого понадобится бак, духовка, трубы для воды и для дымохода, крепеж и сварочный аппарат, дрель и другие детали.

Сам процесс сборки состоит из нескольких этапов :

1. В качестве нагревательного элемента используется печь, поверх которой устанавливается бак, главное при сварке всей конструкции – герметичность уплотнения. Труба от топки должна проходить через центр емкости. Верхняя часть бака тоже приварена с герметичностью.
2. Водогрейный котел можно сделать немного иначе – из целого воздушного шара. Для этого воздушный шарик разрезают на две части.В одной части прорезают дверцу духовки и под зольник, между топкой и воздуходувкой устанавливают решетку, делают петли и навешивают дверцы.
3. Остальная часть цилиндра приварена металлическими листами снизу и сверху, чтобы оставалось место для дымохода. После этого две части цилиндра свариваются для обеспечения герметичности, а затем свариваются водопроводные трубы.

Водонагреватель можно изготовить ручным инструментом

Такой водонагреватель можно сделать практически из любого подручного материала: из старой емкости, трубных бутылок.Просто нужно выбрать для себя определенную модель и на основе этого образца сделать водонагревательный агрегат для дома или для другого помещения. После того, как все будет готово, необходимо сначала налить воду в емкость и проверить ее на герметичность, а после можно попробовать начать нагрев воды, проверив всю конструкцию.

При обнаружении нарушений необходимо разобрать всю конструкцию и устранить все недостатки.

Обзор видов: водогрейный котел (видео)

Несмотря на большое количество всевозможного современного отопительного оборудования, водогрейные котлы-титаны на твердом топливе не утратили своей актуальности и продолжают широко применяться не только в загородных домах, но и в некоторых многоквартирных домах старой постройки.Баня будет доступна каждому!

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Для загородных домов старых построек типовое печное отопление. Многие при перепланировке или ремонте такого дома хотят от него избавиться и установить более современную и удобную систему отопления. Это желание вызвано тем, что в свете постоянно растущих тарифов на твердое топливо я хотел бы найти оптимальный, а главное экономичный способ обогрева вашего дома.

Лучшей альтернативой печному отоплению в доме могут стать пиролизные котлы длительного горения. Для многих это изменение остается неясным. Рассмотрим подробнее, каков принцип работы пиролизных котлов длительного горения. В чем их преимущества и возможные недостатки.

Процесс пиролиза активно внедряется в различных отраслях промышленности. Этот химический процесс представляет собой распад очень сложной структуры органических соединений (древесина, уголь, нефть) при очень высоких температурах и минимальном количестве кислорода.В результате получается простое вещество в трех основных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Пиролизный котел – это своего рода лаборатория, в которой твердый материал, образующийся из дымовых газов, заполняет систему отопления дома.

Принцип работы агрегата ↑

Пиролизный нагревательный прибор – это специальный нагревательный элемент, состоящий из двух многоуровневых секций. В верхнем блоке происходит химическая реакция пиролиза древесины при температурах, достигающих 800 ° C. В конце концов древесина распадается на более мелкие частицы: уголь и газ.Смешанный газ и воздух поступают в нижнее отделение котла, где сгорают при температуре около 1200 ° C, обеспечивая достаточное количество тепла, которое идет на обогрев здания.

Пиролизные дровяные котлы длительного горения, для выработки тепла фактически сжигаются не дрова, а вырабатываемый газ, что обеспечивает высокий КПД.

Такой принцип работы более удобен, чем газ легче контролировать, что делает управление технологическим процессом системы отопления дома полностью автоматизированным.

Устройство газификационного котла ↑

Рассматривая конструкцию агрегата более подробно, можно выделить два отдельных отсека, которые разделены решеткой. В верхней камере в условиях очень высоких температур и почти полного отсутствия кислорода идет процесс пиролиза. Решетка позволяет согреть верхний отсек. Выбранный пиролизный газ в смеси с воздухом поступает в нижний отсек котла.

От чего зависит продолжительность работы котла ↑

Время работы агрегата длительного горения с одной загрузкой зависит от температуры воздуха на улице и в доме.Также существенно влияет качество изоляции здания, вид используемого твердого топлива и его качество, насколько хорошо в доме спроектирована и смонтирована система отопления.

Если сравнить работу пиролизного котла с печкой, то при аналогичных условиях КПД первого будет намного выше.

Многие владельцы пиролизных котлов длительного горения отзываются о них только с положительной стороны. Это неудивительно, ведь пиролизные котлы по своим характеристикам намного превосходят обычные модели отопительных приборов.

Существует несколько основных, наиболее популярных моделей пиролизных котлов длительного горения:

1. Устройство для нагрева воды. Его работа идентична принципу работы обычных агрегатов. В качестве теплоносителя первого контура в данном случае вода приобретает тепловую энергию в теплообменнике, после чего трубы расходятся по дому. Процесс постоянной циркуляции поддерживает температуру воды на должном уровне и не остывает в течение длительного времени.
2. Устройство для воздушного отопления дома.Как правило, в домашних условиях используется очень редко. Часто его используют для отопления промышленных и коммерческих зданий. Принцип работы этого агрегата основан на движении воздуха, который нагревается за счет сжигания твердого топлива. Нагретый воздух разогнать по площади с помощью специальных воздуходувок по трубам. Такую систему можно полностью автоматизировать, настроив основные параметры под личные нужды.

Для работы данного типа отопительный прибор выдерживается с максимальной эффективностью, так как в качестве топлива используется древесина высокого качества.Самое главное, чтобы древесина была хорошо просушена. Например, ряд показателей: 1 кг дров влажностью 20% выделяет около 4 кВт / час энергии. Для того же количества древесины соответствующего качества, но с влажностью 35%, уровень энергии будет снижен до 3 кВт / ч. При плохой сушке древесины (влажность 50%) расход тепловой энергии вряд ли превысит 2 кВт / ч.

Как видно, количество тепла, выделяемого при работе котла, зависит от содержания воды в твердом топливе.Влажная древесина часто является причиной низкой эффективности агрегатов, плохого сгорания и большого количества дыма.

Если со временем использование твердого топлива очень некачественного, это может отрицательно сказаться на работе котла, а также на продолжительности его эксплуатации. Мощность установки уменьшается, а количество твердого топлива увеличивается в несколько раз.

Пиролизный котел длительного горения на сегодняшний день является наиболее современным и эффективным способом решения проблемы обустройства системы отопления в частном доме.Но, несмотря на большое количество положительных моментов, многих отпугивает цена агрегата. Достаточно высокий.

Стоимость твердотопливного пиролизного котла может превышать тысячу долларов, а если агрегат изготовлен иностранными производителями, цена вырастет в несколько раз. Поэтому сегодня перед отечественными разработчиками стоит задача внедрить в производство новые технологии и разработки, чтобы сделать пиролизный котел более доступным для потребителя.

Подведем итоги и посмотрим, каковы основные преимущества и недостатки при использовании пиролизных котлов длительного горения.К основным достоинствам можно отнести:

1. Возможность управления агрегатом, высокий уровень эффективности.
2. Образующиеся при пиролизе газы приводят к тому, что значительно снижается количество золы и практически отсутствует сажа. Работа котла чистая.
3. Процесс пиролиза – это настолько высокая температура сгорания, что в результате газ не просто выделяется, а идет дальше через сопло. Пламя имеет белый или желтоватый оттенок.
4. Возможность эффективно работать круглосуточно с одной загрузкой твердого топлива.

Также у пиролизных котлов длительного горения есть следующие недостатки:

1. Высокая стоимость, которая зачастую недоступна потребителям со средним достатком.
2. Необходимость постоянного доступа к электричеству.
3. Эффективная работа гарантирует только хорошо просушенное твердое топливо.

Как бы то ни было, пиролизные отопительные котлы являются наиболее эффективным видом отопления, чем дровяная печь. Это утверждение основано на следующих фактах:

1. Если в обычных котлах используется древесина плохого качества, добиться высокотемпературного горения невозможно.Этот фактор хорошо корректируется сжиганием древесного газа, образующегося в процессе пиролиза.
2. Высокая температура и эффективность сгорания достигаются за счет меньшего количества вторичного воздуха, необходимого для горючего газа.
3. Возможность автоматизировать весь процесс отопления дома позволяет существенно облегчить жизнь хозяев и высвободить много свободного времени.

Важно понимать, что процесс сборки и монтажа пиролизных твердотопливных котлов длительного горения требует опыта и специальных знаний.Для этих целей лучше пригласить специалистов. Зато потратив деньги на покупку котла и его установку, вы гарантированно получите комфорт в доме и полностью избавитесь от постоянных забот о поддержании пламени в обычных отопительных приборах.

Как спроектировать и установить пиролизный котел длительного горения своими руками расскажем в следующем видео

Связанные с контентом

AP-42 Раздел 1.6 Сжигание древесных остатков в котлах

% PDF-1.6 % 59 0 объект > эндобдж 54 0 объект [/ CalRGB>] эндобдж 55 0 объект [/ CalGray>] эндобдж 74 0 объект > эндобдж 56 0 объект > поток application / pdf

Сжигание древесных отходов в котлах в основном используется в тех отраслях, где они используются в качестве побочного продукта.

Агентство по охране окружающей среды США, OAR, Управление планирования и стандартов качества воздуха (OAQPS)

AP-42 Раздел 1.6 Сжигание древесных остатков в котлах

древесина, отходы, котлы, факторыAcrobat PDFWriter 4.05 для Windows; изменено с помощью iText® 5.1.0 © 2000-2011 1T3XT BVBA2012-04-24T09: 43: 15-04: 002012-04-24T09: 21: 44-04: 002012-04-24T09: 43: 15-04: 00ttnmain1 / Chief / ap42 / ch01 / final / c01s06.pdfↂ0020 Имя> uuid: 640269ea-b435-49f7-8438-c7ab52463776uuid: c5b41ef9-42b3-4d28-8e40-26a0835ea212 конечный поток эндобдж 49 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState >>> / Type / Page >> эндобдж 50 0 объект > эндобдж 66 0 объект > поток HtW˒wYZMRɳ {/ cW / @ $ a $ h

% PDF-1.4 % 572 0 объект > эндобдж xref 572 71 0000000016 00000 н. 0000001771 00000 н. 0000002118 00000 н. 0000002744 00000 н. 0000003363 00000 н. 0000003393 00000 н. 0000003423 00000 н. 0000003452 00000 н. 0000003681 00000 н. 0000034847 00000 п. 0000035453 00000 п. 0000035476 00000 п. 0000041981 00000 п. 0000062791 00000 п. 0000063020 00000 п. 0000063535 00000 п. 0000063741 00000 п. 0000079487 00000 п. 0000079900 00000 н. 0000079923 00000 н. 0000085013 00000 п. 0000085036 00000 п. 0000088940 00000 п. 0000088963 00000 н. 0000092781 00000 п. 0000092804 00000 п. 0000097421 00000 п. 0000097444 00000 п. 0000103605 00000 н. 0000111333 00000 н. 0000111633 00000 н. 0000111814 00000 н. 0000112045 00000 н. 0000112068 00000 н. 0000118521 00000 н. 0000118544 00000 н. 0000124422 00000 н. 0000124539 00000 н. 0000124746 00000 н. 0000125171 00000 н. 0000125854 00000 н. 0000126279 00000 н. 0000126962 00000 н. 0000127089 00000 н. 0000127514 00000 н. 0000128197 00000 н. 0000128325 00000 н. 0000128750 00000 н. 0000129433 00000 н. 0000129560 00000 н. 0000129985 00000 н. 0000130668 00000 н. 0000130796 00000 н. 0000131221 00000 н. 0000131904 00000 н. 0000132031 00000 н. 0000132456 00000 н. 0000133139 00000 н. 0000133267 00000 н. 0000133692 00000 н. 0000134375 00000 н. 0000134502 00000 н. 0000134927 00000 н. 0000135610 00000 п. 0000135738 00000 н. 0000136163 00000 н. 0000136846 00000 н. 0000136974 00000 н. 0000211110 00000 н. 0000002284 00000 н. 0000002722 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 573 0 объект > >> / LastModified (D: 20040428112944) / MarkInfo> >> эндобдж 574 0 объект > эндобдж 641 0 объект > поток Hb“`f`xAX, uS-ǀ] T “2z, T: \ ڸ x8.Ri

Эффективное и действенное использование вашей дровяной печи

Введение

Каждую зиму тысячи жителей Пенсильвании поддерживают тепло в своих домах, используя возобновляемые, доступные по цене местные дровяные обогреватели. Однако очень немногие из нас много думают о том, правильно ли мы его используем. Большинство ископаемых видов топлива не требуют дополнительных усилий, кроме настройки термостата, но это не относится к древесине. То, как вы используете дровяную печь, бойлер или каминную топку, может существенно повлиять на ее производительность.

Ключевой принцип

Эффективная работа печи не только увеличивает количество получаемого вами полезного тепла, но и помогает очистить воздух. Почему? Все сводится к одному простому принципу: Эффективное тепло – это чистое тепло.

Полное, 100-процентное эффективное сгорание древесины означает, что весь горючий материал в древесине преобразуется в тепло, CO ₂ (диоксид углерода) и водяной пар. Все, что остается, – это зола, минеральный состав древесины.С другой стороны, неполное сгорание означает, что часть углерода и водорода остается несгоревшей; обычно это соответствует выбросам таких веществ, как частицы углерода, монооксид углерода и полициклические ароматические углеводороды. Обычно это не то, чем мы хотим дышать, и мы не хотим дуть ими на наших соседей с подветренной стороны.

Таким образом, вы можете сэкономить топливо и в то же время сохранить воздух чистым, убедившись, что вы используете дровяную печь, топку или бойлер с максимальной эффективностью.Как? Вот несколько простых советов.

Используйте высокоэффективную плиту

Дровяные печи и топки для помещений, продаваемые в США с 1988 года, требуют от Агентства по охране окружающей среды США (EPA) использования высокоэффективных конструкций, которые помогают обеспечить более полное сгорание древесины. Дровяные котлы для установки вне помещений не подпадают под это постановление, но доступны программы добровольной сертификации. Посетите веб-сайт Управления по охране окружающей среды, на котором приведены списки производителей, а также печей и котлов, отвечающих стандартам высокой эффективности.Печи и котлы, которые были построены до 1988 года, или котлы, не имеющие сертификата EPA, как правило, не столь эффективны.

Самый распространенный метод, используемый для высокоэффективных печей, – это добавление предварительно нагретого воздуха для горения над огнем. Многие люди не осознают, что около половины энергии в древесном топливе происходит за счет «летучих» газов, которые выделяются из древесины и сгорают в окружающей смеси газов и воздуха. Если в этих газах нет кислорода или они недостаточно горячие, они не сгорают.В высокоэффективных печах также используются «полки» или другие перегородки, чтобы заставить горячие газы проходить более длинный путь, прежде чем они покинут горячую печь, что дает им больше времени для полного сгорания. Иногда используются каталитические устройства; они используют специальные химические материалы для разложения большего количества несгоревших углеводородов, дополнительно улучшая тепловыделение и сокращая выбросы.

Если у вас старая плита или плита, не имеющая сертификата EPA, подумайте о ее замене. Может показаться безумием избавляться от старой печи, которая все еще работает «отлично», но если вы это сделаете, повышение эффективности и сокращение выбросов будут значительными.Вы также будете использовать меньше древесины – экономия 30 процентов не является чем-то необычным.

Типичный поперечный разрез с пронумерованными частями старых и новых дровяных печей.
Старая печь слева:
1. Воздухозаборник, не нагретый, уменьшает сгорание
2. Первичная камера сгорания
3. Газы охлаждаются в дымоходе, прежде чем они успеют полностью сгореть, образуя дым и креозот
Более новая печь справа:
1. Камера предварительного подогрева нагревает воздух для горения
2. Первичная камера сгорания
3.Воздух для вторичного горения вводится над пламенем
4. Дополнительная камера увеличивает время сгорания газов
5. Каталитический нейтрализатор разрушает любые оставшиеся углеводороды, выделяя больше тепла

Используйте сухую древесину

Конечно, мы знаем, что сушить древесину проще гореть, но знаете ли вы, что он также дает намного больше тепла? Правильно высушенная и выдержанная древесина с влажностью около 20 процентов по весу содержит примерно на 12 процентов больше доступной энергии, чем если бы вы использовали ее, когда она была свежесрезана с влажностью 45 процентов.Вдобавок ко всему, домашние дровяные печи, как правило, горят более эффективно при использовании сухой древесины. По возможности держите древесину хорошо уложенной под навес в солнечном месте (подойдет брезент, но лучше сплошная крыша). Если вы пилите собственное дерево, дайте ему высохнуть перед использованием; многие рекомендации предполагают минимум шесть месяцев сушки, но лучше один год или даже два. Хотя поставщики древесины обычно говорят вам, что их древесина «полностью выдержана», многие пользователи заметили, что хранение ее в течение дополнительного года имеет большое значение для содержания влаги в древесине и ее способности к горению.

Keep It Hot

Один из ключей к высокоэффективному сгоранию – поддержание температуры в зоне сгорания, по крайней мере, до 600 ° C (1100 ° F). Если он холоднее, дерево будет «тлеть» (достаточно горячим, чтобы горючие газы выходили из дерева, но недостаточно горячим, чтобы эти газы горели). Если вы держите печь горячей, используя сухие дрова и заправляя печь до того, как она остынет, вы можете обеспечить максимально полное сгорание топлива, сведя к минимуму выбросы, а также накопление креозота в дымоходе.

Не морите огонь голодом

Многих из нас учили, что мы можем «контролировать тепло», закрывая заслонки и ограничивая количество воздуха, поступающего в дровяную печь. Хотя это технически возможно, у него есть отрицательный побочный эффект, заключающийся в предотвращении полного сгорания древесины – в конце концов, кислород в воздухе является необходимым ингредиентом для сгорания (кислород + топливо при правильной температуре = сгорание). Известно, что тепловыделение дровяных печей трудно контролировать. Лучше всего менять скорость разведения огня, а не пытаться контролировать поток воздуха.

Если вы хотите, чтобы печь работала чисто и эффективно, не поддавайтесь желанию приглушить печь, за исключением одного важного момента: когда огонь догорает до только тлеющих углей, и вы не планируете добавлять топливо (например, в конце дня перед сном) это один раз, чтобы частично закрыть заслонку, чтобы ограничить поток воздуха через печь. По мере того, как огонь горит, количество необходимого воздуха падает, поэтому “накапливание огня” путем частичного закрытия заслонки на угольном слое снижает количество тепла, выводимого из дома за ночь.

Заключение

Дровяные печи, бойлеры и каминные топки – популярный вариант домашнего отопления в Пенсильвании, но, как и для большинства оборудования, то, как вы их используете, оказывает большое влияние на их работу. К счастью, хорошо эксплуатировать дровяное отопительное оборудование не так уж и сложно. Если вы потратите немного времени на то, чтобы следовать четырем простым советам, изложенным выше, вы обнаружите, что не только ваша печь работает с более высокой эффективностью, но и воздух в вашем доме и вокруг него также станет чище.Ваш кошелек и ваши легкие будут вам благодарны.

Подготовил Даниэль Чолкош, Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии штата Пенсильвания. Рецензии: Кори Подшельн, Hearth and Home, и Эд Джонстонбо, Penn State Extension.

Узнайте, как сгорание котла генерирует мощность турбины

Промышленные котлы являются неотъемлемой частью энергосистемы США. Они буквально несут ответственность за то, чтобы свет был включен для миллионов американцев по всей стране.Котлы решают эту важную задачу косвенно путем преобразования накопленной энергии, содержащейся в источнике топлива, в термодинамическую энергию (в виде пара). Затем термодинамическая энергия используется для питания турбин, которые в конечном итоге создают потребляемую мощность.

Что такое сжигание и зачем оно нужно для котлов?

Для того, чтобы котлы вырабатывали термодинамическую энергию пара, они должны выделять энергию из источника топлива. Это делается с помощью горения. Горение – это процесс воспламенения и сжигания источника топлива.Когда источник топлива горит, он выделяет энергию в виде тепла, которое затем можно использовать для преобразования воды в пар. Горение необходимо для питания котлов.

Система сгорания котла и то, насколько эффективно она работает, лежит в основе работы эффективного котла. Многие значительные достижения в технологии котлов являются прямым результатом оптимизации системы сгорания и повышения топливной эффективности котла. Чем более экономичен котел, тем меньше эксплуатационные расходы и тем выше выход энергии.

Виды котельного топлива

Котлы

могут питаться от самых разных источников горючего топлива. При проектировании системы сжигания котла обычно учитываются стоимость, доступность и эффективность данного источника топлива. Также важны характеристики горения источника топлива, включая такие факторы, как температура горения, выход дыма и золы, а также экологические проблемы. Популярность котлов, использующих возобновляемые источники энергии для сжигания топлива, также растет.Некоторые распространенные источники котельного топлива включают:

Уголь – Угольные котлы – самый популярный тип промышленных котлов. Уголь был основным источником топлива для котлов на протяжении большей части их истории, и он остается наиболее распространенным, особенно в электроэнергетике. Уголь представляет собой обильный и относительно недорогой ресурс, который также можно использовать очень эффективно.

Природный газ – Котлы, работающие на природном газе, становятся все популярнее в Соединенных Штатах, так как прогрессивные технологии бурения привели к избытку природного газа.Природный газ также имеет относительно высокое отношение энергии к теплу. Это очень эффективный источник топлива.

Нефть – Котлы, работающие на жидком топливе, стали более экономически выгодным выбором благодаря нефтяному буму в США и, как следствие, более низкой стоимости нефти. Жидкотопливные котлы используются в некоторых промышленных процессах, а также в некоторых жилых и коммерческих целях.

Древесина и кора – Котлы, работающие на древесине и коре, представляют собой очень популярный источник возобновляемого топлива.Котлы, работающие на древесине и коре, особенно полезны в таких отраслях, как целлюлозно-бумажная промышленность, где побочные продукты из древесины являются естественной частью основного производственного процесса.

Альтернативные виды топлива – Использование альтернативных видов топлива набирает обороты во многих областях энергетического рынка, включая котлы, работающие на альтернативном топливе. Биодизель и другие виды биотоплива приобретают все большее значение по мере того, как все больше компаний и частных лиц уделяют внимание окружающей среде.

Угольная система

Угольные котлы – один из наиболее распространенных типов котлов, используемых в электроэнергетике.Обычно уголь хранится в угольных силосах до тех пор, пока он не понадобится для использования. Затем он загружается в устройство подачи угля, которое, в свою очередь, подает уголь в измельчитель угля.

Как следует из названия, измельчители угля – это оборудование, предназначенное для измельчения угля перед его использованием в котлах. Уголь естественным образом содержит некоторую влагу, поэтому угольные измельчители измельчают уголь в мелкий порошок, а затем сушат влагу с помощью встроенных вентиляторов. Это делает последующее сжигание угля в котлах намного проще и эффективнее.

Пневматические и тяговые системы

Чрезвычайно важной частью процесса сгорания является установление и поддержание правильного соотношения воздух-топливо. Слишком много воздуха потребует дополнительного ненужного нагрева, а слишком мало воздуха приведет к неполному сгоранию топлива, что приводит к потере топлива и образованию избыточного дыма и сажи.

Поскольку установление и поддержание правильного воздушного потока очень важно, большинство котлов используют механическую систему тяги, а не полагаются на естественную тягу, которая будет подвержена колебаниям.Эта механическая тяга создается одним из трех способов:

Индуцированная тяга – Индуцированная тяга может быть создана одним из трех способов. «Эффект стека» возникает, когда газ в дымоходе менее плотен, чем окружающий воздух. Это заставляет более плотный окружающий воздух естественным образом проходить в котел и проходить через него, что позволяет ему сжигать.

Вторая форма принудительной тяги создается с помощью струи пара или эжектора, направляемого в дымовой газ.Это заставляет дымовые газы попадать в дымовую трубу и увеличивает общую скорость газа и тягу в печи.

Третья форма принудительной тяги использует вытяжной вентилятор (внутренний вентилятор). Вентилятор всасывает дымовые газы из топки в дымовую трубу. Эти три типа искусственной тяги обычно имеют отрицательное давление.

Принудительная тяга – Принудительная тяга создается за счет использования нагнетательного вентилятора (вентилятора FD) в сочетании с работой воздуховодов. Воздух обычно проходит через нагреватель, который нагревает воздух и помогает повысить общую эффективность котла.Заслонки обычно используются для регулирования количества воздуха, попадающего в печь в определенный момент времени. В отличие от искусственной тяги, принудительная тяга обычно имеет положительное давление.

Сбалансированная тяга – Сбалансированная тяга может быть создана путем использования принудительной тяги и искусственной тяги в сочетании друг с другом. Это нейтрализует эффекты положительного и отрицательного давления двух предыдущих проектов и поддерживает давление в печи на уровне или немного ниже атмосферного.

Удаление золы

Естественный побочный продукт сгорания угля – зола. Это оставшееся инертное вещество, которое нельзя сжечь. Зола должна быть удалена из котла и не должна попадать в общую атмосферу. Котельную золу можно разделить на две категории:

Зольный шлак – Зольный шлак – это часть золы, которая остается на дне печи. Зольный остаток составляет примерно 15% от общей золы. Зольную пыль можно собирать и транспортировать на места хранения или захоронения.

Летучая зола – Оставшаяся часть золы называется «летучей золой». Как следует из названия, летучая зола присутствует в самом воздухе, особенно в дымовых газах. Летучий газ обычно улавливается с помощью электрофильтров. Электрофильтры создают электростатический заряд за счет использования высоковольтных электродов, которые помещаются на пути дымовых газов. Это ионизирует частицы золы, и они собираются на собирающих электродах, где затем падают в бункеры для золы и затем могут быть удалены.

Сжигание – один из важнейших процессов использования котлов в производстве электроэнергии. Горение облегчает основную функцию котла: превращать воду в пар. В следующих двух статьях нашей серии по производству электроэнергии мы исследуем роль турбин, воды и пара.

:

Правила

: Правило EPA, разрешающее сжигание обработанной креозотом древесины в соответствии с правилом MACT

EPA Согласно предыдущему правилу EPA о неопасных вторичных материалах, обработанную древесину запрещалось использовать в качестве котельного топлива; однако EPA недавно выпустило поправку, разрешающую использовать древесину, обработанную креозотом, в качестве котельного топлива в особых условиях.

Автор: PH Haroz and Nash Skipper

В правиле о неопасных вторичных материалах (NHSM) от 21 марта 2011 г. и его поправке от 7 февраля 2013 г. EPA заявило, что обработанная креозотом древесина, включая обработанные креозотом железнодорожные шпалы (CTRT) , ¹ содержал загрязняющие вещества на уровнях, несопоставимых с уровнями, обнаруженными в традиционных видах топлива (таких как древесина или уголь), которые могли бы заменить обработанная креозотом древесина. Следовательно, этот материал не разрешалось сжигать в котлах, которые не классифицируются как установки для сжигания коммерческих и промышленных твердых отходов.

После выпуска правила NHSM торговые ассоциации, такие как Американская ассоциация леса и бумаги, Американский совет по древесине и Совет по обработанной древесине, представили в EPA обширные данные, подтверждающие их заявление о том, что обработанная древесина, включая CTRT, должна считаться NHSM и поэтому должно быть разрешено сжигание в котлах в соответствии с правилом Boiler MACT.

8 февраля 2016 г. Поправка к правилу NHSM

На основании информации и комментариев, представленных в EPA, 8 февраля 2016 г. была выпущена поправка к правилу NHSM.Эта поправка вступила в силу 9 марта 2016 года. Согласно измененному правилу NHSM, обработанная креозотом древесина, включая CTRT, разрешается сжигать в котлах при следующих условиях:

• CTRT должны сжигаться в существующей топке, барботажном слое, котел с псевдоожиженным слоем или гибридной подвесной решеткой (см. рисунки 1 и 2 ниже и стр. 36) .
• CTRT могут составлять не более 40 процентов топлива, которое используется на основе ежегодного тепловложения.
• Существующие котлы, работающие на CTRT, должны быть спроектированы для сжигания как мазута, так и биомассы (см. Рисунок 3, стр. 37) .
• CTRT могут сжигаться в котлах на крупных целлюлозно-бумажных комбинатах и ​​на объектах производства электроэнергии, подпадающих под действие правила MACT для котлов, только если котлы ранее были спроектированы для сжигания биомассы, мазута и угля, но были модифицированы (например, оборудование для подачи нефти удалено) использовать природный газ вместо мазута.
• Существующие котлы должны сжигать мазут как часть нормальной работы, а не только как часть операции пуска или останова.
• Существующие определены как построенные до 14 апреля 2014 г.

Выброшенные CTRT не разрешается сжигать в котлах

CTRT, снятые с эксплуатации и хранящиеся в полосе отвода железной дороги или в другом месте более одного года, не могут сжигаться в котлах как NHSM. Утверждение, что CTRT являются ценным товаром даже после хранения более года, не меняет их статуса как твердых отходов, которые не разрешено использовать в качестве котельного топлива. Единственный способ использовать железнодорожные шпалы, снятые с эксплуатации и хранившиеся более года, – это их переработка.Обработка включает в себя операции, которые преобразуют выброшенный NHSM следующим образом:

• Удаление или уничтожение загрязняющих веществ
• Значительное улучшение характеристик топлива (например, калибровка по размеру или сушка материала в сочетании с другими операциями)
• Химическое улучшение содержания энергии в огне
• Улучшение характеристик ингредиентов

Минимальные операции, которые приводят только к изменению размера материала путем измельчения, не являются обработкой для целей определения.В частности, EPA заключает, что следующее соответствует определению обработки CTRT:

• Загрязняющие вещества (шипы, гвозди, пластины и т. Д.) Удаляются с помощью магнита.
• Топливные характеристики материала улучшаются, когда шпалы измельчаются или измельчаются до определенного размера в зависимости от конкретных потребностей конечного котла. Измельчение может происходить в одну или несколько фаз. После измельчения CTRT может быть проведено дополнительное просеивание для доведения материала до заданного размера.

Дополнительные соображения

• Несмотря на то, что это рассмотрено выше, важно понимать, что CTRT не разрешается сжигать в установках, предназначенных для сжигания только биомассы. Чтобы соответствовать требованиям этого правила, установка должна быть рассчитана на сжигание как биомассы, так и мазута.
• Когда CTRT сжигаются в котлах с гибридной подвесной решеткой (HSG), пределы выбросов монооксида углерода (CO) и твердых частиц (PM) выше, чем пределы для котлов со стоком.Предел выбросов для котлов со стоком составляет 1500 частей на миллион (ppm) для CO и 0,037 фунта на миллион Btu тепловой энергии (фунт / MMBtu) для PM. Для котлов HSG предел составляет 2 800 ppm для CO и 0,44 фунта / MMBtu для PM (почти в 12 раз выше). Чтобы быть классифицированным как котел HSG, влажность топлива из биомассы должна составлять 40 процентов или больше в среднем за год. Чтобы воспользоваться преимуществами этих более высоких лимитов выбросов, оператор котла HSG должен доказать, что котел соответствует требованиям подкатегории котлов HSG, проводя ежемесячные определения содержания влаги в любом топливе из биомассы, включая CTRT.Поскольку CTRT в среднем имеют влажность 20 процентов, это ограничит использование CTRT операторами котлов HSG, желающих воспользоваться преимуществами более высоких лимитов выбросов.
• Поскольку котлы должны работать в соответствии с государственными разрешениями на воздух, они могут сжигать CTRT только в том случае, если они соответствуют условиям, перечисленным в этом правиле, и им разрешено делать это в соответствии с их государственным разрешением на использование воздуха.
• Котлы, предназначенные для сжигания только угля и биомассы, не могут сжигать CTRT.
• Железнодорожные шпалы, подвергнутые двойной обработке креозотом и боратом, не считаются NHSM, и поэтому их нельзя сжигать в котлах в соответствии с этим правилом.Отсутствие в этом правиле древесины с двойной обработкой не обязательно препятствует поставщикам определять, что стяжки с двойной обработкой не являются отходами. Вместо того, чтобы полагаться на определение этого правила, не связанное с NHSM, поставщики могут вместо этого следовать процедурам, изложенным в 40 CFR 241.3, чтобы определить, что железнодорожные шпалы с двойной обработкой могут быть сожжены в котлах.
• EPA получило петицию от Совета по обработанной древесине с требованием разрешить сжигание железнодорожных шпал, обработанных креозотоборатом, нафтенатом меди и нафтенатом-боратом меди, в котлах как NHSM в соответствии с правилом Boiler MACT.Основываясь на информации, предоставленной EPA на сегодняшний день, EPA считает, что эти три типа обработанных железнодорожных шпал являются кандидатами на сжигание в котлах в качестве NHSM. EPA планирует начать разработку предложения о внесении этих материалов в список NHSM в ближайшем будущем. Между тем, EPA разрешает смешивать минимальное количество креозотобората, нафтената меди и нафтената-бората меди с CTRT при сжигании в качестве NHSM в котлах.

Выводы

EPA выпустило поправку к правилу NHSM, которая вступила в силу 9 марта 2016 г.Согласно поправке, древесина, обработанная креозотом, считается NHSM и может использоваться в качестве котельного топлива в особых условиях. Другие виды обработанной древесины не считаются NHSM и не могут использоваться в качестве котельного топлива. CTRT, которые хранятся более года, считаются выброшенными в соответствии с поправкой, что делает их твердыми отходами, а не NHSM. Следовательно, если они не были обработаны, CTRT, которые хранятся более года, не могут использоваться в качестве котельного топлива.

В результате петиций, поданных торговыми организациями, EPA планирует начать разработку предложения, разрешающего сжигание железнодорожных шпал, обработанных креозотоборатом, нафтенатом меди и нафтенатом-боратом меди, в котлах в качестве NHSM в соответствии с правилом Boiler MACT.Тем временем EPA разрешает минимальное количество этих материалов, которые могут быть смешаны с CTRT при сжигании в котлах в виде NHSM. Другой вариант – следовать процедурам, изложенным в 40 CFR 241.3, чтобы определить, что эти материалы должны быть отнесены к категории NHSM.

Эта поправка меняет динамику индустрии твердых отходов и вторичной переработки. CTRT теперь разрешено использовать в качестве топлива согласно Boiler MACT. Однако следует обратить пристальное внимание на ограничивающие особые условия, при которых CTRT могут сжигаться в котлах.К сожалению, особые условия исключают многочисленные котлы, на которых ранее было разрешено сжигать CTRT. Ограничивающие условия для сжигания CTRT в качестве NHSM и текущая низкая цена мазута и природного газа являются препятствием для преобразования CTRT в энергию. С другой стороны, есть котлы, которые соответствуют особым условиям и смогут продолжать преобразовывать CTRT в энергию, снижая значительную нагрузку на свалки. | WA

PH Haroz – президент Conversion Technology Inc.