Дымоход для пиролизного котла | Отопление Котлы Дымоходы
Всем добрый день!
Многие уже знают, что такое пиролиз, и соответственно, пиролизные котлы! А некоторые уже стали и планируют стать владельцами таких котлов длительного горения!
Чтобы Ваш пиролизный котёл действительно работал, и действительно в нём происходил процесс дожига газов, то есть пиролиз, нужно соблюсти несколько обязательных и ВАЖНЫХ условий!
Так например — обязательное использование сухих дров!
Кроме этого, котёл должен работать на довольно высоких температурах.
Ну и есть ещё один очень ВАЖНЫЙ момент, который очень часто многие пользователи твердотопливных котлов пиролизного типа просто упускают из виду или надеются на АВОСЬ. Это высота, диаметр и утеплённость дымохода!
Рассмотрим немного сам пиролизный котёл!
У котла есть топка, где горят или тлеют дрова и образуется дым, выделяемый из дров, Далее камера дожига газов (дыма), ну и камера выведения газов, которая в данном вопросе нас не интересует!
Камера дожига отделена от топки полками (могут быть разной конструкции), в камере дожига находятся ижектора — это специальные трубки с отверстиями! Данные ижектора сообщаются с воздушными каналами, который проходят по стенкам котла и никак не пересекаются в открытом виде с топкой! Канады эти идут снизу котла до этой камеры, обеспечивая самоточный приток свежего воздуха из помещения в Камеру дожига!
Вот ижектора в нижней части фотографии!
Они могут быть разной конструкции и формы, но суть работы одна! Так же они могут быть съёмными и нет! Лучше конечно съёмными чтобы были, для замены в будущем. .. скоро узнаем почему!
Так вот когда горячий дым в уже разогретом котле поступает в камеру дожига, то там он должен смешиваться со свежим воздухом, что и приводит к процессу пиролиза — воспламенению дыма и его догоранию!
В результате чего из каждого отверстия ижекторов вырываются мощные языки очень горячего пламени. Ижектора — очень нагружаемые элементы!
Так вот, чтобы воздух из помещения проходил в нужном объёме по воздушным каналам к ижекторам — нужна очень хорошая тяга, а значит и очень «правильный» дымоход! Поэтому, не занижайте рекомендованную производителем высоту дымохода, не стоит уменьшать диаметр дымохода, а так же стоит использовать хорошие сэндвич-дымоходы, чтобы они как можно быстрее прогревались внутри, тем самым, как можно быстрее создавали требуемую для пиролизного котла тягу!
Только соблюдение всех условий приведёт к требуемой и правильной работе твердотопливных котлов пиролизного типа!
Что делать, чтобы котёл всегда работал на высоких температурах, а дома не было жарко!
Почитать о сэндвич дымоходах.
Деготь в дымоходе котла, причины и решение
08.12.2020
Почему образуется деготь в котле
Вы установили твердотопливный или пиролизный котел, но у вас образуется деготь в дымоходе, смола капает из трубы, а вся топка покрыта черной жижей…Что делать? Я постараюсь дать ответы на все ваши вопросы и в деталях расписать все возможные причины возникновения и методы борьбы с этими проблемами.
Для того чтобы узнать, как на стенах дымохода котла образуется деготь, для начала нужно ответить на вопрос: «Что такое деготь?». Деготь – это продукт сухой перегонки древесины, бурого, каменного угля, сланцевых пород.
Внешне деготь – это маслянистая густая жидкость, и, в зависимости от органических соединений, из которых он состоит, может изменять цвет от бурого до темно-черного, быть различной вязкости и плотности. Его не стоит ассоциировать с сосновой смолой, по своему составу деготь можно сравнить скорее с ископаемым мазутом.
Причины появления дегтя в дымоходе котла
Твердотопливные котлы имеют свойство, засорятся, оставляя за собой нагар, сажу, смолы, которые напрямую негативно влияет на эффективность котла. Основным элементом, из которого состоит древесина, бурый или каменный уголь, является углерод. Вода составляет 20-35% от веса древесины, а калий, магний, натрий и другие элементы не составляют больше 1-3% веса и остаются, в основном, в зольных остатках, принимая минимальное участие в образовании дегтя. |
В печах сгорает именно углерод. И если в простых твердотопливных котлах происходят достаточно простые процессы, которыми легко управлять, но тяжело автоматизировать, то в пиролизных печах гораздо чаще может проистекать именно вышеупомянутый процесс сухой перегонки древесины.
Под воздействием высокой температуры и недостаточного количества кислорода происходит температурное разложение древесины: выделяются древесный газ, который состоит из угарного газа, водорода, азота (находится в первичном воздухе), а также главные виновники торжества углеводороды соединения углерода с азотом, кислородом, водородом (например, метан, пропан, ацетилен).
Далее, благодаря вторичному нагнетанию воздуха в камеру дожигания котла, происходит сгорание выделившихся газов.При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов (метан, пропан и пр.), вместо сгорания происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь.
Пиролизные котлы известны своим высоким КПД, своей эффективностью, они способны на 97-98% использовать энергию химических связей древесины, углерода.
Если в котле образуется мазут, деготь, то это значит, что про эффективность стоит забыть, а ваш котел настроен, собран или установлен неправильно!
Главная причина появления дегтя в дымоходе – недостаточное количество кислорода, подаваемого в камеру сгорания, что приводит к снижению температуры, при которой должен происходить процесс.
Также можно выделить такие причины, как неправильная сборка и компоновка, маломощный нагнетатель (насос) котла, падение напряжения в сети, недостаточно высокий дымоход, сырые дрова. Не стоит быть также чересчур экономными: подача воздуха ниже определенного уровня может растянуть процесс горения (пиролиза) в котле на больший отрезок времени, но приведет к образованию дегтя. А это чревато не только регулярными чистками дымохода, но и выходом из строя котла и камеры сгорания.
Смола в твердотопливном котле — как избавиться если он уже начал образовываться?
- Поднятие температуры сгорания. Это можно осуществить увеличением подачи воздуха и использованием более сухих дров
- Изменение геометрии, длины дымохода, газоходов. Это должно уменьшить сопротивление газам, улучшить тягу, таким образом, усилить подачу воздуха без увеличения мощности нагнетателя (насоса).
- Увеличение температуры сгорания путем регулировки производительности насоса либо закладки более сухих дров на завершающем этапе топки. Это будет способствовать выгоранию дегтя, который успел образоваться в дымоходе.
Если в дымоходе появилось значительное количество дегтя, сперва его стоит вычистить химическим либо дедовским методом. А лишь потом изменять конфигурацию системы. Важно! Значительное поднятие температуры и последующее воспламенение дегтя в дымоходе могут привести к возгоранию кровли либо другим катастрофическим последствиям. Деготь горюч, поэтому стоит быть предельно внимательными. |
Также можно попробовать механическую очистку. Проводится она при помощи ерша для дымохода, который подбирается под диаметр самого дымохода. Для большей эффективности механической очистки и упрощения процедуры следует использовать катализаторы Специализированное средство, как правило, в виде порошка, засыпается непосредственно в топочную котла. В большую степень, катализатор помогает не столько удалить черный деготь из дымохода, сколько предотвратить его появление. При постоянном использование катализатора, котел на твердом топливе будет работать на 30-40 % эффективней. Специализированное средство принуждает деготь кристаллизоваться и затвердевать, что делает его более податливым к механической очистке. Цена катализатора для котлов в зависимости от производителя составляет от 80 до 500 грн за 1 кг. Дозировка зависит от объема используемого топлива. |
Рекомендуемые твердотоплевные котлы в нашем интернет магазине
Подведем итоги
Деготь в трубе, камине, дымоходе – это не диагноз, это лишь симптом. Как найти и вылечить проблему – вам подскажут наши следующие публикации. Также достаточно популярна теория, что образование дегтя зависит от породы древесины. В сети можно найти много информации о том, что деготь образуется только от топки хвойными или определенными породами древесины, а бороться с ним можно, сжигая березовые дрова. Тут стоит вспомнить, что наши предки добывали деготь именно из бересты, закладывая ее в закрытый горшок с отверстием в дне и поддавая нагреву. А выгорание дегтя в дымоходе при смене топлива можно объяснить не другим химическим составом, а лучшей степенью просушки либо высшей температурой горения. Так что ассоциирование дегтя с древесной смолой – это лишь заблуждение.
Для более подробной информации советуем обращаться к специалистам компании Waterstore.
Дымоходы
Дымоходы для котлов являются необходимой составляющей любой современной отопительной системы, в том числе и работающей на твердом топливе. Для того чтобы обогрев был максимально эффективен и безопасен, к выбору материалов и конструкции дымохода следует подойти со всей ответственностью, учитывая технологические нормы и требования.
Дымоход для пиролизного котла обеспечивает его нормальное функционирование. Он применяется для создания естественной тяги и отвода продуктов горения и топочных газов, исключая проникновение вредных веществ в помещение. Внешне дымоходы выглядят так же, как и много лет назад, представляя собой трубу, выводящую газ. Но функционально они претерпели значительные изменения, позволяющие системе отопления работать более эффективно и экономно.
Изготавливаются современные дымоходы для котлов отопления из нержавеющей стали. В состав стали могут входить и другие элементы (молибден, титан и др.) увеличивающие прочность и стойкость к негативному воздействию водорода. Идеальным решением для твердотопливных котлов являются дымоходы сэндвич – дымоотводящие трубы с теплоизоляцией. Сэндвичи отличаются достаточно длительным сроком службы, в них практически не образуется конденсат и сажа, что лишает необходимости частой чистки дымохода. Качественный и профессионально установленный дымоход позволит работать котлу, отдавая тепловую энергию в полном объеме.
Дымоходы для котлов цена
Судить об актуальности дымоотводящих труб можно по многочисленным объявлениям «куплю дымоходы». Но не всегда подобные способы поиска успешны, так как есть вероятность нарваться на недобросовестную компанию, занимающуюся изготовлением и установкой дымоходов.
Купить дымоход отменного качества по оптимальной стоимости Вы можете у нас. Мы предлагаем современные эффективные системы, обеспечивающие тепло и безопасность. Купите у нас дымоход для котла отопления – цена, качество и уровень услуг непременно порадуют Вас!
В разделе представлены цены на комплект дымоходов, для твердотопливных пиролизных котлов ТРАЯН, с прохождением через крышу. Данный вариант удобен для одноэтажных строений как с прямой так и с наклонной крышей. При установке на прямую крышу для обеспечения устойчивости дымохода используются хомуты под растяжки. Сборка дымохода осуществляется по конденсату.
В комплект дымохода входят:
- Старт-сэндвич;
- Сэндвич-тройник с конденсатоотводом;
- Метровые сэндвич колена;
- Узел прохода перекрытия;
- Мастер — флеш;
- Оголовок;
- Хомуты.
*По желанию заказчика комплектация дымохода может быть изменена
Цены стандартного комплекта дымоходов для котлов Траян.
Время горения от одной закладки. Котлы «Буржуй-К»
Самый частый вопрос: «сколько пиролизный котел «Буржуй-К» работает от одной закладки?». И самый частый ответ, который можно услышать: среднее время горения 8 часов. И это действительно так. Сразу скажем, создавать идеальные условия, утопическую систему отопления на испытательном стенде мы не стали. В условиях огромных масштабов и большого количества климатических зон нашей страны, полученные таким образом данные были бы никому не нужны. Ведь пиролизные котлы «Буржуй-К» работают и на о. Сахалин, и в Краснодарском крае, и в Ханты-Мансийском автономном округе Югра, а условия там, согласитесь совершенно разные. Однако давно, задолго до появления завода «Теплогарант», были созданы и много раз проверены рекомендации по утеплению зданий, созданию дымохода, организации отопительной системы и в нашем случае, нюансам работы пиролизных твердотопливных котлов.
- Тип объекта (жилое многоэтажное здание, частный дом, административное здание, квартира и пр.)
- Архитектурная часть: размеры наружных ограждений (стен, полов, крыши), размеры оконных и дверных проемов.
- Температурные режимы в каждом помещении (по умолчанию принимается по СНиП 2.04.05-91)
- Конструкции наружных ограждений (стен, полов, крыши): толщина, тип применяемых материалов и утепляющих прослоек.)
- Функциональное назначение помещений.
- Специальные данные (в зависимости от назначения объекта).Например, количество работающих в смену, число рабочих дней в году, число рабочих смен необходимо знать для расчета теплопотребления рабочего цеха.
Таким образом можно дать первый совет: грамотный тепловой расчет даст полное представление о необходимой мощности котла. В процессе создания теплового расчета будут неоднократно подниматься вопросы, связанные со степенью утепленности здания. Отсюда вытекает второй совет: чем лучше утеплено здание, тем эффективнее будет работать котел. Тепло будет дольше сохраняться в доме с грамотно сделанными крышей, перекрытиями, дверями и окнами и т. д. Достаточная толщина и утепленность стен, наличие фундамента, материалы, применяемые при строительстве здания — все это оказывает существенное влияние на температуру в помещениях в зимнее время.
Дымоход
Крайне важной составляющей любой отопительной системы является дымоход. Особенно в случае применения твердотопливных котлов. Безусловно идеальным вариантом является грамотный монтаж дымохода на этапе строительства здания, но к сожалению не все домовладельцы задумываются об этом в срок, и часто возникает необходимость монтажа дымохода в уже построенном здании. Третий совет будет таким: дымоход должен быть создан в полном соответствии с нормами и рекомендациями. А рекомендации мы постараемся дать именно исходя из специфики пиролизных твердотопливных котлов, поскольку требования к дымовой трубе у них особенные. Нарисуем идеальную картину:
- Монтаж дымохода должен осуществляться квалифицированными специалистами, в соответствии с нормативными документами.
- Дымоход для пиролизных котлов должен быть выполнен из сэндвич панелей, изготовленных из специальной легированнной стали (весь дымоход, расположенный выше шибера (дросселя) котла, расположенный как в помещении так и вне помещения, должен быть утеплен.)
- Монтаж элементов дымохода производится от котла снизу вверх, сборка «по конденсату»
- Любые соединения дымовой трубы должны быть хорошо закреплены между собой хомутами, для лучшей герметизации желательно использовать герметик с рабочей температурой не менее 1000 градусов.
- Диаметр дымохода должен быть больше или равным диаметру дымоотводящего патрубка пиролизного котла на твердом топливе.
- Дымоход должен иметь высоту, обеспечивающую необходимую тягу.
- Возвышение дымовых труб над крышей должно быть:
- не менее 500 мм над плоской крышейне
- менее 500 мм над коньком кровли, при расположении дымохода не далее чем 1,5 м от конька
- Дымоход для пиролизных котлов не должен иметь горизонтальных участков (для обычных котлов горизонтальных участков свыше 1 м).
- Идеальный вариант размещения дымохода для пиролизных котлов — вертикально вверх от дымоотводящего патрубка, допускается наличие поворотов на 45 градусов для прохождения через стены и перекрытия (не более 3 поворотов, радиус закругления которых должен быть не менее диаметра трубы (4.2.17 «Правил производства работа, ремонта печей и дымовых каналов)).
- Дымоход должен быть закреплен так, чтобы своим весом не оказывать давление на шибер (дроссель) котла.
Стоит отметить, что это только те требования, предъявляемые к дымоходам, которые оказывают непосредственное влияние на эффективность работы котла. Кроме дымохода отопительная система включает в себя очень много других элементов. Ее организация сама по себе также оказывает большое влияние. При создании теплового расчета многие нюансы уже будут выяснены и разрешены, и каких то особенных советов в данном случае мы давать не хотели бы, слишком много индивидуальных особенностей. Однако же скажем, что не стоит пренебрегать услугами хорошо подготовленных монтажных бригад с опытом и использовать только качественные компоненты. Также желательно не усердствовать с количеством отопительных радиаторов, ведь максимальный объем жидкости, который способен эффективно нагревать котел фиксирован. Также стоит обращать внимание на температуру «обратки», на обратной линии отопительной системы необходимо установить термометр, но не ближе 1 метра от котла и следить, чтобы температура воды в ней не опускалась ниже 50 градусов. Рекомендуется первый метр трубы отвода теплоносителя, нагреваемого котлом, и первый метр трубы на обратном участке делать металлическими. Ну и в заключении хочется сказать о топливе. Конечно, мы, да и другие производители рекомендуем вам применять только качественное топливо. Котел будет давать лучшие результаты, если его топить сухими дровами, слабоспекающимся углем крупных фракций, торфяными брикетами. Можно считать это нашим четвертым советом. Не стоит пренебрегать им, ведь выбирать между проблемой заготовки (хранения) топлива и проблемой частой чистки (обслуживания) котла и дымохода вам. Будьте хорошими хозяевами, своевременно позаботьтесь о топливе. И вот, если вы сделали все на совесть, максимально приближенно к описанному выше, то тогда можете расчитывать на то, что пиролизный котел «Буржуй-К» будет работать с полной отдачей, заявленным КПД, а время горения от одной закладки может быть 10 — 12 часов даже в зимние морозы.
ссылка на статью
Поделиться ссылкой на страницу: |
Пиролизный котел в быту, или когда цена на газ не имеет значения / Хабр
Можно ли построить систему отопления собственного жилища без газовой трубы так, чтобы это было комфортно, не утомительно и даже увлекательно? И что может получиться, если приправить всё это информационными технологиями?
Давайте вместе в этом разберемся.
Немного теории
Системы отопления (СО) с твердотопливным котлом (ТТК) – это системы периодического действия, в которых котел генерирует тепло только когда в нем есть топливо. В этой связи, владельцы ТТК, рано или поздно, обзаводятся теплоаккумуляторами, которые накапливают излишек тепла, генерируемый в процессе работы ТТК и отдают его дому уже после того как топливо в котле закончилось.
ТТК принято делить на классические (колосниковые) и пиролизные (газогенераторные). Классический вариант подразумевает обыкновенное сгорание топлива с выделением тепла. Твердотопливные пиролизные котлы отличаются тем, что топливо и горючий газ, выделяемый при его горении, сжигаются раздельно. Это обеспечивает более высокий КПД, широкий диапазон мощности, простоту требований к дымоходу.
Под «обыкновенным сгоранием топлива» подразумевается, что топливо в таких котлах сгорает в камере загрузки, где одновременно идут все те же процессы что и при пиролизе древесины. По этой причине в классических (колосниковый) котлах нет возможности получить качественное (полное) сгорание топлива. В результате неполного сгорания топлива на теплообменнике котла оседают деготь, смолы, (продукты пиролиза), сажа, зола и образуется теплоизолирующий слой, что в свою очередь вынуждает котел щедро делится, вырабатываемым теплом с окружающей средой.
Как преимущество классических котлов иногда указывают то, что в них, якобы, можно сжигать дрова с высокой влажностью, но как по мне, топить сырыми дровами – себя не уважать.
Не важно, в каком котле, пиролизном или традиционном, дрова, прежде чем начать давать тепло, должны пройти начальные стадии пиролиза, а именно нагрев и испарение влаги. Значит если мы используем для отопления дрова с влажностью 20% (это на 10 кг. сухих дров вылить сверху 2 литра воды), то есть пятая часть по весу в них балласт, на нагрев и испарение которого также придется потратить часть топлива, которая уже не будет использовано для отопление дома.
Если уж быть абсолютно точным, то топливо не горит «напрямую», горят газообразные продукты пиролиза. Это означает, что прежде чем дрова начнут
гореть, то есть окислятся кислородом воздуха с выделением тепла, они должны быть нагреты до температуры испарения влаги в них, после этого должен пройти сам процесс испарения этой влаги, а уже потом начнется собственно пиролиз и горение пиролизных газов. Причем, процессы
первой и второй стадииидут с поглощением тепла, так необходимого для пиролиза самой древесины, без которого не будет и самого процесса горения.
Мой выбор
Если после прочитанного, вы уже не планируете топить сырыми дровами, то исходя из своего жизненного опыта, я бы рекомендовал именно пиролизный котел.
До этого, у меня уже был двухлетний опыт эксплуатации шахтного колосникового котла KALVIS–2-70. Из выявленных недостатков отмечу, что его теплообменник невозможно было почистить от осевших на нем смол без предварительного разогрева до температуры выше 60°С. В конечном итоге, осознав все технологические изъяны этой конструкции, я решил обратиться к специалистам для её радикальной переделки. В результате этой глубокой модернизации я и стал обладателем пиролизного котла.
Установка
Котел лучше располагать в специально отведенном для него помещении, так как я еще не встречал котлов, которые не дымят в помещении при догрузке топливом (а мой, к тому же, иногда дымит еще и по причине несовершенства конструкции).
Кроме того котлы обычно комплектуются
дымососомили
вентилятором наддува, которые обычно, довольно прилично шумят. Остальные механизмы управления узлами СО (циркуляционные насосы, приводы воздушных заслонок, заслонка дымохода и шаровые краны с электроприводами) работают почти бесшумно.
Кроме прочего, нужно учитывать, котел для своей работы потребует большого притока воздуха в то помещение, в котором он находится, что станет причиной возникновения холодных сквозняков. Из всего выше сказанного, котел лучше располагать в отдельном помещении в теле дома.
Дымоход у меня расположен вертикально без изгибов и является частью внутренней стены дома, и во время работы котла дополнительно излучает тепло в дом.
Так как котел – это агрегат, в котором генерируемое тепло передается теплоносителю воде, то на его поверхности нет «раскаленных» частей, так как он не нагревается выше температуры кипения воды. Кроме того водяная рубашка снаружи, обычно защищена кожухом, температура которой редко превышает 30 — 35 град.
Заготовка дров и не только.
Основным видом топлива для пиролизного котла является древесина.
Годятся любые дрова: хвойные, лиственные, сосновые, дубовые, березовые и т.д. Все они имеют примерно одинаковую теплотворную способность. Твердые породы, такие как дуб, имеют теплотворную способность выше, но они и стоят дороже, так что гонятся за ними я особого смысла не вижу. Для заготовки отлично подходит любое мертвое дерево, упавшее или сухостой. Главное, что бы дрова были не сырые и не дорогие, лучше лично заготовленные, и для кошелька и для здоровья полезнее (можно запросто сэкономить на абонемент в фитнес-клуб). Отчасти потому, что при покупке на стороне трудно соблюсти все выше перечисленные условия, я и не люблю покупать дрова. Мне как-то в первый отопительный сезон привезли машину дров из лесхоза, так их остатки весной выпустили побеги и укоренились у меня во дворе. С тех пор, дрова заготавливаю только самостоятельно.
Кроме дров пиролизный котел с удовольствием потребляет солому, пеллету, стружку, торфяные брикеты и обычный торф, сортированные бытовые отходы (бумага, пластик, упаковка, все кроме ПВХ) и все это приправленное отработанным маслом или любыми другими отходами жидких углеводородов.
Но лучшим топливом для котла может стать автомобильная покрышка. Теплотворная способность автомобильной покрышки значительно превышает теплотворную способность лучших пород древесины и составляет 32 ГДж/т. Сравнится с ней может, разве что, теплотворная способность высококачественного угля. Ко всему этому покрышка имеет нулевую влажность, что тоже является положительным моментом. Ну а если у кого-то еще есть сомнения в том, что покрышка может довольно прилично гореть, можете глянуть на выходящие газы из моей трубы и на огонь в пиролизной камере.
Газы от сжигаемых покрышекОгонь горящих покрышек
Так выглядят, подготовленные к загрузке в котел, автомобильные шины
То, что не только я расцениваю шину как прекрасное топливо, можно оценить по количеству
объявлений
, которые предлагают металлокорд, остающийся после ее сжигания.
Экологические нормы и их нарушениеТакже должен акцентировать внимание на том, что ни в ком случае не призываю к повсеместному сжиганию автомобильных шин в домашних отопительных агрегатах. Живя в обществе среди людей, обустраивая свой быт, мы не должны причинять неудобства своим соседям, в том числе наши действия не должны нарушать законодательства государств, гражданами которых мы являемся.
Шина как топливо упоминается мною в этой статье только как частный удачный опыт, который стал возможен после основательной модернизации серийного бытового котла, при условии постоянного пристального контроля за процессом горения через видеокамеру и оперативного управления.
Для обеспечения пожарной безопасности в котельной я на ее потолке разместил два автоматических порошковых
огнетушителя типа Буран 2,5и автономный
датчик дыма.
Розжиг
Котел легче разжечь
небольшим количеством дров(такая закладка осуществляется через нижнее окно загрузи дров), но при желании можно запустить котел и с полной загрузкой (для такой загрузки используется верхнее окно загрузки дров).
При запуске с полной загрузкой разжигаю котел через пиролизную горелку с помощью заранее вставленного в нее фитиля из гофрокартона (вид сверху на пиролизную горелку через нижнее окно загрузки топлива). Также облегчает розжиг небольшое количество отработанного моторного масла и мелкие дровяные щепки.
Продукты сгорания
Пиролизную камеру котла (он же зольник), чистить приходится каждый раз после отопительного цикла (примерно 10 – 12 часов непрерывной работы), так как объем ее ограничен, а пиролизным газам все же нужно где-то гореть.
Теплообменники котла я стараюсь чистить через отопительный цикл, то есть примерно два раза в месяц, так как от степени их чистоты зависит эффективность отбора тепла сгенерированного в пиролизной камере. Обычно, после одного цикла отопления остается ведро золы и почти чистый металлокорд от шин. И зола и металлокорд, как оказалось, являются ценным продуктом для дальнейшего использования.
Продуктами полного сгорания топлива ТТК являются углекислый газ, вода и зола. Вот именно водяной пар и окрашивает дым в белый цвет на непрогретом дымоходе. Продуктом неполного сгорания топлива ТТК может стать сажа. Значительное ее количество может окрашивать дым в черный цвет, а незначительное, в смеси с водяным паром, в различные оттенки серого.
Конструкция котла
На фронтальной стороне моего котла расположены три дверцы:
- Верхняя дверца нужна для того, чтобы увеличить объем разовой загрузки. Чем больше за один раз удается загрузить дров, тем реже приходится это делать.
- Средняя дверца нужна для обслуживания котла (чистка от золы, подготовка к новой растопке), через самую верхнюю дверцу этого просто невозможно сделать. За ней находится камера загрузки.Внешний вид камеры загрузки
Эта камера ещё называется газогенераторной, так как именно в ней и происходит процесс пиролиза дров.
- За нижней дверцей находится камера сгорания пиролизных газов.Некоторые подробности про расположение камеры сгорания
Камера сгорания (камера дожига) расположена под камерой загрузки топлива для того, чтобы локализовать определенный объем топлива участвующего в процессе горения. То есть, в пиролизном котле горят только те дрова, которые находятся в зоне охвата воздушных заслонок (это ниже средней дверцы и немного на высоте самой средней дверцы), остальное топливо — просто запас, который по мере выгорания опускается в зону горения. Если же пиролизную камеру расположить сверху, а топливо поджигать снизу, то пламя подымаясь снизу вверх по дровам будет пиролизовать все топливо сразу и вместо горения мы получим много дыма и как следствие смолистые вещества на теплообменнике.
Воздух на топливо в моем ТТК подается через три воздушные заслонки в разные зоны котла, что дает возможность получить наиболее эффективное сгорание топлива.
Наличие 3-х воздушных заслонок, графика температуры в дымоходе и видеокамеры в пиролизной камере позволяет минимизировать тепловые потери и получить наиболее эффективное сгорание не только различных видов древесины, но и более калорийного топлива, такого как сортированные бытовые отходы и изношенные автомобильные шины.
Немного теорииОбычно в ТТ пиролизные котлы воздух подается в строгом заранее спроектированном соотношении без учета особенности топлива, его фактической влажности и стадий, которые оно проходит по мере его выгорания в котле. Это приводит к тому, что иногда воздуха вполне достаточно для эффективного сгорания проектного топлива (к примеру сосновых дров), но чаще воздуха либо меньше чем нужно, (и тогда продукты неполного сгорания топлива конденсируются на теплообменнике ТТК в виде дегтя), либо больше чем нужно (и тогда лишний воздух не участвующий в процессе горения остужает теплообменник, и уносит в атмосферу драгоценное тепло которое сгенерировал ТТК).
Мой котел, как и большинство пиролизных котлов, родился с одной заслонкой (сейчас она средняя по высоте, она же и основная). Заслонка расположена на фронтальной части котла, ниже нижней двери загрузки топлива.
Воздух через нее подается на топливо, расположенное, над горелкой и охватывает примерно 100 см3 дров. Это тот объем топлива, который участвует в основном процессе горения. Этот же объем топлива формирует угольную подушку, на которой воспламеняются пиролизные газы.
Верхняя заслонка расположена под обшивкой, выше нижней двери загрузки топлива. Она появилась уже позже, в ее задачу входит формирование дополнительного объема пиролизных газов, уже после того как топливо расположенное в зоне охвата средней заслонкой прошло с первой по третью стадии пиролиза, и уже не выделяет в достаточном количестве горючих газов, по отношению к подаваемому через нее (среднюю заслонку) объему воздуха.
Верхняя заслонкаНижняя заслонка появилась уже последней по причине необходимости подачи дополнительного объема воздуха при сжигании более калорийного топлива, чем дрова, к примеру, автомобильная шина. Расположена нижняя заслонка над дверью камеры сгорания и подает дополнительный воздух в камеру сгорания.
Средняя и нижняя заслонкиВ качестве приводов для этих заслонок используются недорогие, но вполне пригодные для этой цели сервомашинки
MG996R 15кг.
Система отопления
Обычно, счастливые обладатели ТТК, проходят естественные стадии эволюции:
- Приобретение котла и познание первой радость от тепла, принесенного им в дом. Кормят его маленькими порциями дров, кормят часто и с удовольствием.
- Потом пытаются растянуть время между кормежкой. Потом пытаются экспериментировать с различными видами корма: топят исключительно дубом, акацией, и даже редким в наших краях, углем.
- В конце концов, приходит понимание, что «котел существует для меня», а не «я для котла».
- После этого владелец котла начинает подыскивать в доме место под теплоаккумулятор (ТА).
Мне повезло больше чем остальным, еще в процессе проектирования дома я спланировал себе место под ТА, благополучно миновав эту начальную стадию.
В качестве теплоаккумулятора можно использовать любую емкость, которая выдержит давление в Вашей СО (у меня оно не превышает 1,5 кг/см2), либо сделать ТА косвенного нагрева (водяной контур такого ТА обменивается теплом с контуром котла через дополнительный теплообменник), тогда его будет легче вписать в пространство комнаты. Здесь можно подробнее ознакомится с моим.
Необходимо также учитывать, что температура воды в ТА нередко доходит до 94°С, поэтому материал из которого изготовлен ТА и труба подводящая в него теплоноситель должны выдерживать эти температуры.
Теплоаккумулятор не обязательно ставить в котельной рядом с ТТК (даже лучше за ее пределами), монтировать его можно в любом удобном для Вас помещении дома (можно даже так).
Также пришлось приобрести Ладдомат 21, хотя вполне можно было обойтись трехходовым смесительным клапаном и циркуляционным насосом контура котла.
Понадобились так же термостатические смесительные клапаны для контура теплого пола и контура радиаторов, хотя жизнь в последствии показала, что радиаторы в СО с ТТК и ТА бессмысленны.
Оказался не лишним в СО с ТТК и бойлер косвенного нагрева, ну и дальше уже по мелочи: расширительный бак, кран шаровый с электроприводом контура ТА, контура котла и контура бойлера. Насосы циркуляционные для контуров бойлера косвенного нагрева, теплых полов и радиаторов.
Легенда
1. Заслонка подачи воздуха
2. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R
3. Датчик температуры воды на входе в котел ( температура обратки) — ds18b20
4. Привод заслонки дымохода
5. Дымосос
6. Датчик температуры дыма — (ТХА)
7. Кран шаровый с электроприводом контура котла
8. Датчик температуры воды на выходе из котла ( температура подачи) — ds18b20
9. Насос циркуляционный контура котла, входящий в состав Ладдомат 21
10. Датчик температуры воды нижней части ТА №1 — ds18b20
11. Теплоаккумулятор №1 — 4м3
12. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №1 — ds18b20
13. Кран шаровый с электроприводом контура ТА
14. Расширительный бак
15. Насос циркуляционный бойлера косвенного нагрева
16. Вход системы водоснабжения
17. Бойлер косвенного нагрева
18. Термостатический смесительный клапан контура радиаторов
19. Радиаторы отопления
20. Насосы циркуляционные контура теплых полов и контура радиаторов
21. Теплый пол
22. Термостатический смесительный клапан контура теплого пола
23. Датчик температуры воды нижней части ТА №2- ds18b20
24. Датчик температуры воды в верхнем патрубке ТА №2 — ds18b20
25. Кран шаровый подпитки водой системы отопления
26. Теплоаккумулятор №2 (косвенного нагрева) — 4м3
27. Показания температуры с устройства «Комнатный термостат».
28. Показания температуры с устройства «Шлагбаум»
Автоматика
По мере эксплуатации своей СО постепенно пришло понимание, что система, в том виде в котором она родилась, имела существенные недоработки.
Оказалось, что системах отопления на базе ТТК + ТА, есть смысл соблюсти ряд условий:
- Стремится отправлять в ТА только излишек тепла от ТТК.
- Отсекать ТТК от остальной системы отопления (СО) после прекращения им генерации тепла, так как после выгорание топлива нем, ТТК из генератора тепла превращается в его потребителя и начинает высасывать ранее запасенное тепло из ТА.
Поначалу приходилось вручную подключать ТТК к СО во время запуска и так же вручную его отключать от нее. Вручную делить тепловые потоки как в начале запуска ТТК, так и уже в процессе работы котла, когда формируется избыток тепла. К тому же штатный регулятор воздушной заслонки был слишком инерционен и не справлялся с поставленными перед ним задачами.
И тогда некоторые свои простые функции по управлению котлом было решено переложить на хрупкие плечи автоматики. Использование электронного блока управления (БУ), избавило меня от выполнения множества рутинных операций. Также, попутно, БУ справляется с такой тривиальной задачей как, защита ТТК от перегрева, то есть делает то, что делают подавляющее большинство фабричных БУ ТТ котлов.
Мой первый блок управления ТТК был далёк от совершенства.
Принципиальная схемаКаждый раз, когда мне нужно было подправить или изменить логику работы СО у меня пухла голова когда я смотрел на эту схему и пытался понять как же она работает.
В конце концов, при участии добрых людей, БУ приобрел тот вид, который он имеет сегодня, а также столь необходимый для меня функционал.
На экране в графическом виде отображается текущее состояние основных узлов СО, которые необходимо контролировать. При этом экран не перегружен информацией, и она легко читается.
Дополнительную информацию о том, какое оборудование в данный момент задействовано блоком управления можно получить от светодиодов блока реле.
Схемотехника
БУ моего котла собран на базе модуля Arduino Mega 2560. Выбор пал на Ардуино, потому что широко распространено, легко доступно, хорошо документировано, в сети множество уроков по его программированию, огромное дружелюбное интернет-сообщество, которое поможет, подскажет, научит.
Именно Ардуино позволяет реализовать функционал Вашего устройства, ограниченный лишь Вашей фантазией. К примеру, Ваш БУ зимой может управлять ТТК, но достаточно сменить в нем прошивку и подключить разъем силовых устройств к другой группе, и он станет управлять системой полива Вашего приусадебного участка или, к примеру, теплицей. С фабричным БУ ТТК таких фокусов не проделаешь.
Список элементов блока управления1. Arduino Mega 2560
2. Arduino Ethernet Shield W5100
3. Графический дисплей QC12864B
4. 4-канальный реле модуль – 2 шт.
5. DC-DC конвертер понижающий 4…38В в 1.25…32В для питания блока реле и дисплея.
6. DC-DC конвертер понижающий 4.5…28 В в 0.8…20 В 3А на MP1584 для отдельного питания «бутерброда» Arduino Mega 2560 + Arduino Ethernet Shield W5100
7. Цифровой усилитель термопары MAX31855
8. Термопара ТХА
9. Датчик температуры Dallas DS18B20 – 4 шт.
10. Привод заслонки подачи воздуха TowerPro MG996R
11. Резистор металлопленочный 4.7 кОм
Для питания БУ используется 12 вольтовый аккумулятор, который в свою очередь подключён к инвертору (600Вт). Он же обеспечивает работоспособность циркуляционных насосов СО.
Программное обеспечение
Мой блок управления котла, подключён к
облачному сервису, это позволяет удаленно контролировать состояние системы, и при необходимости, так же удаленно, вносить корректировки в работу котла и системы отопления в целом. Зачем спрашивается удаленный контроль системы отопления и в частности удаленный контроль за работой ТТК? Полагаю, что только очень смелый человек может себе позволить оставить работающий котёл только под присмотром БУ стоимостью чуть больше 100 долларов. Я же приобрел уверенность в необходимости удаленного контроля, по мере приобретения своего личного восьмилетнего опыта эксплуатации ТТК.
Этот сервис предоставляет чрезвычайно полезную возможность графического представления данных с температурных датчиков, расположенных в ключевых точках СО, что в свою очередь не только дает представление о текущем статическом состоянии СО, но и о динамике развития происходящих там процессов. Так в частности данные полученные из вкладки «Графики» дают представление о текущем состоянии СО, корректность работы отдельных ее составляющих в соответствии заданной БУ программой, и в отличие от данных полученных с монитора БУ, дают представление о динамике этих данных, скорость изменения и направления движения (рост или понижение), что особенно важно в момент пороговых (критических) значений температур.
Произошла ли подпитка ТТК холодной водой из ТА или нет, мы можем удаленно, оперативно отследить на графике «Котел вход», а имела ли эта подпитка ожидаемый результат по защите котла от перегрева можем отследить на графике «Котел выход». Если же ожидаемого снижения температуры воды на входе/выходе из котла не произошло, значит по какой-то причине не открылся кран контура ТА и владельцу котла нужно принять адекватные меры по защите ТТК.
Так же данные полученные с этих графиков позволяю оперативно заметить и устранить ошибки котельщика допущенные при управление котлом.
В частности, благодаря графику «Дымовая труба» я вовремя заметил, что забыл вернуть в рабочее положение распределительную заслонку, которая направляет продукты сгорания топлива минуя теплообменник котла в дымоход (обычно ее переводят в такое положение при догрузке топлива, для снижения дымления в помещение), что в свою очередь привело к забросу температуры в дымоходе выше 250°С.
Графики работы ЛаддоматаПротивофазное поведение температур на графиках «Котел выход» и «Котел вход» обусловлено особенностями работы такого узла СО как Ладдомат 21 (на схеме обозначен № 9). Дело в том, что в его обязанность входить обеспечение поддержания температуры теплоносителя (в нашем случае вода) на входе в котел выше 55°С. Эта функция обеспечивается термостатическим клапаном, который входит в состав Ладдомат 21.
Так как система ТТК + Ладдомат 21 достаточна инерционна, то мы и наблюдаем на графике противофазное колебание температур. Такое колебание температур, на графиках «Котел выход» и «Котел вход» свидетельствует о нормальной работе СО в целом.
По достижении пороговой температуры на выходе из котла выше 85°С. БУ ТТК дает команду на открытие шарового крана (№13), при этом горячая вода поступает уже не только в отопительные приборы дома (теплый пол и радиаторы), но и в ТА (№12), при этом холодная вода выходящая из ТА поступает на вход в ТТК, что в свою очередь приводит к снижению температуры на выходе из котла. Другими словами, всё избыточное тепло направляется в теплоаккумулятор.
Если обычной меры (подпитки котла водой из ТА) оказалось не достаточной и температура на выходе из котла продолжает расти, то БУ ТТК даёт команду на закрытие воздушных заслонок и заслонки дымохода. Это позволяет снизить мощность котла и нормализовать температуру воды на его выходе. Таким образом происходит защита котла от перегрева.
График температуры в дымовой трубе, дает представление о стадии в которой находится ТТК (розжиг, активный пиролиз или выгорание остатка топлива) и в совокупности с видео, получаемым из пиролизной камеры, позволяет сделать вывод о состоянии пиролизной камеры и при необходимости удаленно (через сайт) откорректировать положение воздушных заслонок управляющих качеством сгорания топлива.
Так к примеру через 85 минут после запуска котла, уменьшилось выделение пиролизных газов в зоне охвата средней воздушной заслонкой, что привело к снижению температуры дыма. После смены положение заслонок, верхней — с 0% на 48% и средней — с 100% на 50% (где 0 – полностью закрыта, 100% — полностью открыта) температура дымовых газов снова выросла.
На этой части графика отображено начало активной стадии пиролиза шины, это видно по стремительному росту температуры дыма и температуры теплоносителя на выходе из котла, и как следствие увеличичение мощности котла. В этот момент нужно откорректировать положение воздушный заслонок на период активной стадии пиролиза шины.
График дымохода
Глядя на этот график можно сделать вывод, что продолжительность работы котла составила примерно 20 часов 30 минут. После розжига котел перешел в активный режим (температура дыма более 110°С) примерно через 30 минут поджога дров. Еще через 30 минут температура дыма перешла границу 135°С и котел перешел в режим свободной тяги (БУ отключил дымосос и открыл заслонку дымохода). Далее котел работал на максимальной своей мощности, примерно, до 14 часов 30 минут (в это время, скорее всего, была произведена догрузка котла топливом).
В таком режиме котел доработал до 5 часов утра следующего дня и при понижении температуры в дымоходе ниже 110 град. БУ ТТК перевел котел в спящий режим (отключил циркуляционный насос («Ладдомат 21»), №9, закрыл шаровый кран контура котла №7, выключил дымосос №5, закрыл заслонку дымососа №4, открыл кран шаровый контура ТА №13).
Далее БУ снабжал дом теплом из ТА. У меня всего два ТА, каждый объемом, примерно по 4 м3. Разряжал я их поочередно, тепла накопленного в них мне хватило примерно на пять дней.
Таким образом, графики во вкладке «История» дают возможность анализировать работу всей системы за уже прошедшие периоды и прогнозировать очередной запуск ТТК в соответствии с потребностями жильцов дома. Кроме того, такой взгляд со стороны даёт понимание для дальнейшего совершенствования системы отопления.
Заключение
Иногда у меня спрашивают, почему я выбрал дровяное отопление? Я отвечаю, мне просто повезло что у меня не было рядом газовой трубы. Теперь я счастливый человек, я не знаю, сколько стоит «газ для населения», не принимаю участия в обсуждении тарифов за отопление, меня просто это не беспокоит.
Справится ли женщина или подросток с твердотопливным котлом? Думаю, да, особенно если не будет другой альтернативы. Справлялись ведь как-то раньше, пока не развилась всеобщая «газовая зависимость».
Справляются и сейчас в далеко не бедных странах, к примеру, Германии или Испании.
К слову сказать, я как-то, на всякий случай (ну там болезнь одолеет, или откровенно лень будет) установил дополнительно к ТТК еще и электрокотел на 45кВт, но за 6 лет я включал его только один раз, когда проверял после монтажа.
Мои хорошие знакомые, беспокоясь обо мне, иногда спрашивают: «Не в тягость ли тебе вся это возня? Не возникало ли желания бросить всё и переехать туда, где есть центральное отопление?». Так вот, не в тягость, наоборот, для меня это очень увлекательное занятие для реализации своих творческих потребностей. Я, видите ли, пою ужасно, танцую плохо, картины вовсе не пишу, чем спрашивается еще можно скрасить долгие зимние вечера?
Предотвращение пиролиза во избежание пожаров в доме
Вы можете не слышал про пиролиз раньше, но крайне важно, чтобы домовладельцы понимали что это такое и как это предотвратить. Пиролиз – это термохимический разложение органического материала при повышенные температуры. В основном, когда вы сжигаете дрова, пламя вы видят не из сжигание самих дров, а от газов, выделяемых его пиролиз.Пиролиз может разлагаться материалы в пределах досягаемости просто с тепла и кислорода и фактически начать возгорание без прямого контакта с пламя. «Температура самовоспламенения» это «самая низкая температура, при которой горючий материал воспламенился в воздух без искры или пламени». (Ссылка, NFPA 921-9, 3.3.13).
Открытый дерево (например, обрамление), которое слишком рядом с камином, дрова горящая печь или дымоход, как известно, представлять серьезную угрозу безопасности.Лес подвергается воздействию тепла вашего огня генерации, и это тепло может быть как от 200 градусов по Фаренгейту до химически преобразовать вашу древесину точка воспламенения рамы. Его зажигание точка, также известная как горение точка, со временем будет снижена из-за к процессу пиролиза и в конце концов дерево может на самом деле загореться без прямого контакта с пламя! Что еще страшнее что нет видимых изменений к внешнему виду кадрирование по мере того, как происходит процесс. Например, тридцать лет могли пройти без проблем, а затем один ночь вы могли бы использовать свой лес горящая печь и пожар вдруг воспламеняется на стене рядом с подогрев выхлопной трубы.
Котел длительного горения KAMINER
На этом сайте представлены только наши проекты.
Пиролизные котлы отопительные KAMINER :
нет 2500 евро
Модель котла | К-25* |
Мощность (кВт) | 20 — 30 |
Отапливаемая площадь (м²) | 200 — 300 |
Объем камеры загрузки (дм) | 170 |
Топливо: дрова, щепа, брикеты, древесный уголь, солома, бытовые отходы | — |
Фит деревянный (нерубленный) (кг) | 30 |
Длина дерева (см) | 45 |
Количество дров в год (при отапливаемой площади 200-250кв. м) | 8-10 стерильных |
Длина горения дров на одной закладке (ч.) ~ | 30 |
Время работы на одной вкладке, при наличии накопителей (ч.) ~ | 48 — 72 |
Эффективность (%) | 94 |
Давление воды в котле не более (бар) | 2 |
Потребление электроэнергии в первый час | 110 Вт |
Потребление электроэнергии в сутки | 180 Вт |
Температура воды в котле С 0 | 50-90 |
Количество воды в бойлере (литр) | 220 |
Температура в дымоходе С 0 | 80-120 |
Диаметр дымохода (мм) | 180 |
Размеры без упаковки |
|
Высота (см) | 165 |
Ширина (см) | 55 |
Глубина (см) | 80 |
Сухая масса котла (кг) | 360 |
* Модификации от 20кВт до 120кВт.
Пиролиз относится к числу котлоагрегатов, работающих на твердом топливе. Устройство нагревает теплоноситель и подает его в систему. Однако он имеет ряд отличий от традиционных моделей как по конструкции, так и по принципу действия. Прежде всего, работа пиролизного аппарата основана на процессе сухой перегонки древесины, который называется пиролизом.
Пиролиз — термическое разложение топлива с недостатком кислорода (древесина, уголь, нефть и др.) компонентов на менее тяжелые молекулы или химические вещества под действием повышенной температуры.Процесс пиролиза может протекать только при очень высоких температурах, не менее 1100 °С. Далее реакция протекает с выделением большого количества тепла, которое осушает топливо и нагревает воздух, поступающий в зону горения. Газ, выделяющийся из топлива в процессе пиролиза, смешивается с кислородом и сгорает с выделением тепла. Особенностью оборудования является то, что древесный газ вступает в реакцию с активированным углем, что позволяет свести к минимуму содержание канцерогенных веществ в выхлопных газах. Содержание CO₂ в дымовом пиролизном котле в среднем в четыре раза ниже, чем у обычных твердотопливных моделей.
Основу нашего блока составляют три камеры (две других производителей). В качестве разделителя между элементами выступает насадка. Верхняя часть топки представляет собой отдельную конструкцию, так называемое бункерное топливо (600-800°С). Средняя используется как камера сгорания (1100-1400°С), а нижняя как зольник.
Мощность котла регулируется воздухом наддува. Использование автоматики позволяет поддерживать заданную температуру подачи (+/- 3°С).
Еще одно отличие — возможность продолжительное время работать на одной топливной закладке.Именно поэтому устройства называют Пиролизными котлами длительного горения. Среднее время горения одного из наших любимых котлов составляет 18-30 часов, так как улучшена конструкция камеры сгорания. Также из-за конструктивных особенностей оборудования расход топлива в таких системах снижен. Наш котел оборудован нижней камерой дожигания, это связано с удобством эксплуатации. Топливо, помещенное в верхнюю камеру, разлагается под действием температуры и отсутствия молекул воздуха (газа). Они попадают в среднюю камеру и смешиваются с дозированной порцией воздуха, воспламеняются и совершают полуоборот вокруг выхода котла в дымовую трубу, давая путь всему теплоносителю.Пиролизные установки могут работать на различных видах твердого топлива. Это может быть уголь, торф, щепа, солома. Древесина считается самым экономичным топливом. Его размер определяется параметрами печи. Наиболее распространены устройства для пиролиза бревен длиной 350-450 мм и диаметром — 300 мм.
ПРЕИМУЩЕСТВА
— Устройства с высоким КПД, т.к. топливо сгорает практически без остатка.
— Возможность регулировать температуру в отапливаемом помещении, что позволяет максимально экономно расходовать топливо.
— Возможность дооснащения устройством горячей воды.
— Низкий уровень вредных веществ в выхлопных газах. Их было выпущено почти в четыре раза меньше, чем в классических твердотопливных котлах.
— Возможность загрузки топлива в среднем раз в сутки. Экономный режим предполагает загрузку даже на полтора часа.
— Полуавтоматическое управление. С помощью автоматики можно увеличивать или уменьшать скорость подачи воздуха, что позволяет устройству регулировать мощность в диапазоне 20 — 100%.
— Количество продуктов горения минимальное. При этом чистка оборудования проводится нечасто.
Недостатки
— Все автоматизированные модели работают только от сети. (решается установкой ИБП — источник бесперебойного питания от 40 евро)
— Стоимость устройства в среднем в 2-3 раза выше классических топочных устройств. Однако существенная экономия топлива (200-300евро в год дома 200-250кв.м.) и личное время могут быстро окупить все затраты (по простому котел должен быть на дежурстве, чтобы не расплавить и не охладить систему) .
Для получения дополнительной информации звоните: 28444374
Конденсат в дымоходе автоматического газового котла.
Чем грозит конденсат в дымоходе газового котла и как его устранитьМногим владельцам твердотопливных котлов приходится лицезреть неприятную картину – отвратительные подтеки на стыках частей дымоходов и теплообменников их тепловых агрегатов.
Этот конденсат – злейший враг систем дымоудаления и вентиляции.
Что такое конденсат?
В широком смысле слова конденсат – это вещество, которое в результате его охлаждения перешло (сконденсировалось) из газообразного в жидкое или твердое агрегатное состояние. В нашем случае конденсат — это вода и растворенные в ней летучие вещества, присутствующие в дымовых газах. Конденсат может собираться и скапливаться во внутренних полостях дымоходов и теплообменников, появляясь в виде капель, струй и луж жидкости в самых неожиданных и неподходящих местах.Конденсат дымовых газов всегда является агрессивной средой, разрушающей материал камеры сгорания котла, его теплообменника и дымовых труб. Химический состав такого конденсата невероятно разнообразен, изменчив и противоречив.
Откуда берется конденсат дымовых газов?
Конденсация дымовых газов происходит в результате конденсации паров воды, содержащихся в отходящих газообразных продуктах сгорания (дымовых газах).
Откуда берутся пары водяного пара
Молекулы воды содержатся в самой массе топлива и синтезируются непосредственно при его сгорании.
Любое доступное бытовое топливо является углеводородом.
В процессе сжигания углеводородного топлива обязательно синтезируется вода в результате термического разложения (пиролиза) молекул углеводородов с последующим окислением (горением) образующихся продуктов пиролиза топлива. Поэтому газообразные продукты сгорания (дымовые газы) углеводородных топлив всегда содержат пары воды, синтезированные при пиролизе и сгорании топливного вещества:
CmHn + (m + n/4)O2 = mCO2 + (n/2)h3O + Q
Где, (m) и (n) — число атомов углерода и водорода в молекуле углеводорода
Углеводородное топливо включает все органические вещества (включая древесину), природный газ, нефть, уголь и продукты их переработки.
Наибольшее содержание водяного пара в дымовых газах дает сжигание дров, собранных в сыром виде (влажность до 45%). Влага, содержащаяся в порах и полостях древесины, испаряется и переходит в состав дымовых газов, присоединяясь к синтезируемой воде.
Наименьшее содержание водяного пара в дымовых газах дает сжигание угля. Уголь практически не содержит в своей массе молекул воды и имеет очень малую углеводородную составляющую. Основную часть состава угля составляет чистый углерод (С), который не имеет стадии пиролиза топлива и сгорает (окисляется) напрямую, без водного синтеза:
С + О 2 = СО 2
2С + О 2 = 2СО
2СО + О 2 = 2СО 2
Газообразные продукты сгорания (дымовые газы) угля почти не содержат паров воды, так как в угольной массе очень мало углеводородов для синтеза воды и обычная вода (H 2 O) почти полностью отсутствует.
Зона конденсации водяного пара
Покидая высокотемпературную зону горения, дымовые газы начинают отдавать тепло и охлаждаться. После охлаждения до температуры точки росы водяной пар начинает конденсироваться на поверхности теплообменника котла и его дымовых труб. Место, где температура дымовых газов соответствует «точке росы» и где начинается конденсация водяного пара, называется «зоной конденсации».
Движение зоны конденсации водяного пара
Зона конденсации – это очень подвижная зона, которая никогда не стоит на месте.Сразу после розжига холодного котла зона конденсации располагается непосредственно в его теплообменнике или непосредственно за ним. По мере работы теплогенератора система дымоудаления прогревается и зона конденсации постепенно перемещается по дымоходу к его краю. Перемещение зоны конденсации происходит тем быстрее, чем выше температура дымовых газов и меньше потери тепла на обогрев очередного холодного участка трубы. В конечном итоге зона конденсации перемещается к самому краю дымохода, практически в атмосферу.После полного прогрева внутренних поверхностей системы дымоудаления образование конденсата непосредственно на них прекращается и происходит уже в атмосферном слое. Это «абсолютная нагрузка», так как в этом случае полностью исключается влияние агрессивной среды (конденсата) на стенки частей котла и его вентиляционную систему.
Загадочная «точка росы»
Точка росы напрямую связана с абсолютной, относительной и фактической влажностью.
Абсолютная влажность — максимально возможное содержание влаги в воздухе.Абсолютная влажность измеряется в г/м3 и зависит от температуры воздуха. Каждому значению температуры воздуха соответствует свое значение показателя абсолютной влажности. Чем ниже температура воздуха, тем меньше влаги он может содержать, и соответственно – ниже показатель абсолютной влажности.
Фактическая влажность — фактическое содержание влаги в воздухе. Фактическая влажность измеряется в г/м3, не зависит от температуры воздуха и отображает фактическое содержание влаги в воздухе.
Относительная влажность — отношение содержания максимально возможной (абсолютной) влаги к фактическому ее содержанию в воздухе. Относительная влажность измеряется в процентах и показывает процент влажности воздуха от максимально возможной. Показатель относительной влажности не превышает 100%, а это крайне неустойчивое состояние.
«Точка росы» — это температура охлаждаемого воздуха, при которой его относительная влажность достигает 100 % и водяной пар начинает «выпадать в осадок», т.е.е. конденсировать. Другими словами, «Точка росы» — это температура, до которой необходимо охладить воздух, чтобы из него выпадал водяной конденсат (появлялась роса).
Точка росы зависит от температуры воздуха и фактического содержания влаги в нем.
Зависимость от точки росы
Зависимость точки росы можно проследить, теоретически анализируя процесс охлаждения влажного воздуха.
(конденсация паров воды происходит в интервале температур от 0°С до 100°С)
- При охлаждении влажного воздуха:
абсолютная влажность уменьшается и стремится к нулю,
фактическая влажность остается неизменной.
относительная влажность — растет и стремится к своему максимуму (100%)На этом этапе изменяются только параметры влажного воздуха, но видимых изменений не происходит.
-
абсолютная влажность уменьшается и стремится к нулю
фактическая влажность остается неизменной
относительная влажность увеличивается до своего максимального предела (100%) и прекращаетсяЭто температура точки росы. На этой стадии происходит пересыщение воздуха водяными парами. Крайне нестабильное состояние. Первые частицы водяного пара начинают конденсироваться в окружающей среде.
- При дальнейшем охлаждении влажного воздуха:
значение абсолютной влажности продолжает снижаться и стремится к нулю
значение фактической влажности также уменьшается и стремится к нулю
значение относительной влажности — остается на уровне 100%.При дальнейшем охлаждении такого воздуха относительная влажность останется неизменной (100%), а значение абсолютной и фактической влажности уменьшится. Снижение фактической влажности произойдет за счет потери избыточной влаги с конденсатом.То есть, однажды достигнув температуры точки росы, воздух будет оставаться в таком состоянии все время до полного осушения, при условии, что дальнейшее охлаждение не прекращается.
Таблица температуры точки росы
Для определения температуры точки росы принимают такую температуру, при охлаждении до которой из воздуха начинают конденсироваться водяные пары. Составим экспериментально таблицу зависимости точки росы от влажности и температуры воздуха.
Таблица температурных значений точки росы (°С) для различных условий
Относительная влажность, % | Температура сухого термометра, °С (температура воздуха) | |||||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 | |
20 | -20 | -16 | -12 | -7 | -3 | 0 | 5 | 15 |
30 | -15 | -10 | -6 | -2 | 2 | 6 | 10 | 18 |
40 | -12 | -7 | -2 | 2 | 6 | 10 | 15 | 22 |
50 | -9 | -4 | 0 | 5 | 10 | 14 | 17 | 26 |
60 | -6 | -2 | 3 | 7 | 12 | 16 | 21 | 30 |
70 | -5 | 0 | 5 | 9 | 14 | 19 | 23 | 32 |
80 | -3 | 2 | 7 | 11 | 16 | 21 | 26 | 35 |
90 | -1 | 4 | 9 | 14 | 18 | 23 | 28 | 38 |
100 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 40 |
Как читать эту таблицу
Например, температура воздуха 10°С, относительная влажность 30%. На пересечении этих графиков мы видим цифру -6. Это означает, что если воздух, температура которого составляет 10°С, а относительная влажность 30%, охладить до температуры -6°С, из него начнет выпадать конденсат. Или так — в воздухе, температура которого 10°С и относительная влажность 30%, водяная роса появится на любом предмете, температура поверхности которого будет равна или ниже -6°С.
Как видно из таблицы, чем ниже относительная влажность, тем температура точки росы ниже, чем температура самого воздуха.По мере повышения относительной влажности воздуха (воздух набирает, «поглощает» влагу) температура точки росы приближается к температуре самого воздуха и при 100% относительной влажности точка росы фактически совпадает с температурой воздуха.
Точка росы в теплообменнике дровяного котла
При топке холодного дровяного котла дымовые газы (продукты сгорания), выходящие из камеры сгорания, имеют температуру около 500-800°С и относительную влажность в среднем около 85%. Попадая в холодный теплообменник (20°С) и соприкасаясь с его холодной поверхностью, газы мгновенно охлаждаются, влагоемкость (предельно возможная влажность) воздуха уменьшается, а избыточная влага выпадает в виде росы на поверхность теплообменника.
Как защититься от конденсата в котле и дымоходах
Из вышеизложенного видно, что конденсация паров воды является чисто физическим процессом, неизбежным при охлаждении дымовых газов.Защита от конденсата в котле и дымоходах может быть только одна:
— Предотвращать охлаждение продуктов сгорания ниже «точки росы» до полного их выброса в атмосферу.
Все сводится к элементарной изоляции дымоходов и соблюдению теплового режима работы котла.
Соответствие тепловому режиму работы котла
Практика показала, что при температуре теплообменной трубы менее 40°С в теплообменнике может появиться конденсат.твердотопливный котел. Таким образом, соблюдение теплового режима работы котла сводится к максимально быстрому прогреву его водяной рубашки до температуры в теплообменнике 40°С и более с последующим поддержанием ее на должном уровне независимо от температуры теплоноситель в самой системе отопления. Такой тепловой режим достигается за счет технических решений в системе отопления с использованием регулирования температуры теплоносителя в задней части котла.
О байпасе и трехходовом клапане
Байпасом называется труба, непосредственно соединяющая подачу и обратку дровяного котла и образующая так называемый «малый круг» (см.).Через байпас трехходовой клапан смешивает горячий и холодный теплоноситель, поддерживая температуру обратки не ниже 40°С. При этом регулируется количество горячей воды, которая должна идти сразу в реверс (в малый круг ), и который должен идти дальше в систему отопления.
С помощью этих нехитрых устройств горячий теплоноситель «раскручивается» по малому кругу и сразу возвращается из подачи обратно в дровяной котел, пока не прогреется рубашка охлаждения котла и его теплообменник.По мере прогрева котла трехходовой клапан постепенно перекрывает поступление горячего теплоносителя в обратку и направляет горячий теплоноситель в систему отопления. Такой подход к монтажу позволяет быстро и без конденсата запустить холодный дровяной котел вне зависимости от температуры теплоносителя.
Система дымоудаления
Целесообразно устроить дренаж отопительного агрегата (котла) и системы дымоудаления (дымоходов) для сбора и отвода образовавшегося конденсата для его дальнейшей утилизации.Здесь очень важно выдерживать уклоны и контруклоны горизонтальных участков дымоходов, а также порядок сборки всей системы дымоудаления.
Это интересно (еще раз о конденсате)
Конденсат может сыграть злую шутку при первом заполнении системы отопления холодным теплоносителем. Если температура залитого теплоносителя не равна температуре окружающей среды, может начаться конденсация паров воды из воздуха непосредственно на деталях котла и системы отопления.Такое водообразование неопытный пользователь может принять за факт разгерметизации системы отопления.
Больше всего от конденсата страдают владельцы твердотопливных котлов, работающих на обычных дровах и древесных отходах. Так как в этом случае к синтезированной воде, содержащейся в порах и пустотах самой древесины, добавляется вода. Иногда это много. Ведь стандартное древесное топливо влажностью 25-35% может содержать от 150 до 300 граммов воды в каждом килограмме! Особенно много воды выделяется при розжиге и горении дров, когда происходит активная сушка древесины под воздействием высокой температуры.
Что такое конденсат? По сути, это жидкость, которая со временем оседает на стенках дымохода. Это связано с тем, что при продвижении по трубе выхлопных газов они охлаждаются и пар, входящий в их состав, превращается в конденсат, он оседает внутри дымохода. Все остальное – смешение газа и конденсата, в результате чего образуется кислота. Его тип зависит от используемого топлива, то есть может быть соляным, серным или азотным.
Удаление конденсата защитит дымоход от разрушения
Газовые и другие отопительные приборы, кроме электрических, обладают следующим свойством — продукты сгорания топлива имеют низкую температуру и через некоторое время пар, который в них содержится, начинает оседать на стенках дымохода. Это образует конденсат. Если его внутренности выполнены из металла, то влага долго не задерживается на поверхности и постепенно стекает вниз. В этом случае нужен сборник конденсата для дымохода, в который будет стекать влага, откуда ее можно будет удалить.
А вот если поверхность из кирпича, то на пористой поверхности трубы обязательно будет скапливаться конденсат. Результатом может стать разрушение дымохода.
Причины образования конденсата
Печи печные, называют процесс образования конденсата в дымоходе — печным плачем, причем независимо от того, как дымоход собран через дым или конденсат.Теперь нам нужно понять, почему она начинает плакать. На это есть несколько причин:
1. Использование в топке топлива с повышенной влажностью. Домовладелец должен знать, что идеально сухих дров не бывает, кроме того, в некоторых котлах предусмотрено принудительное увлажнение поступающего топлива. Даже при использовании очищенного газа или осушенного топлива без конденсата не обойтись. Независимо от типа дымохода, на его стенках всегда будет образовываться конденсат;
2. Недостаточно высокий уровень нагрева выхлопных газов.При снижении температуры ниже 100 градусов образуется конденсат;
3. Тяга ослаблена из-за недостаточной скорости движения выхлопных газов внутри дымоходной системы. Если тяга соответствует всем требованиям, то вероятность образования конденсата на трубе газового котла практически отсутствует. При недостаточной тяге гарантировано образование конденсата;
3. Разница между наружной температурой и температурой в трубе. То есть, если на улице будет достаточно прохладно, на внешней поверхности будет осаждаться влага.
Как избавиться от конденсата влаги?
На этот вопрос есть только один ответ — полностью устранить его нельзя, но можно уменьшить его концентрацию. Есть несколько способов сделать это.
1. При эксплуатации топливных устройств необходимо использовать осушенное до определенного уровня влажности топливо. Для этого в котлах, работающих на газе или дизельном топливе, устанавливают специальные фильтры, препятствующие попаданию влаги в топливо. При использовании дров или угля имеет смысл проводить процедуры подсушивания или, наоборот, увлажнения;
2.При устройстве дымоходной системы необходимо будет провести теплоизоляцию конструкции. Это позволит сместить точку конденсации. Кроме того, теплоизоляция не позволит трубе быстро остыть, так как контакт внешней среды с ее поверхностью будет сведен к минимуму;
3. Очистка трубы от нагара и нагара. Это приведет к свободному перемещению отходов горения, будет восстановлен необходимый уровень тяги;
4. Установка устройства, называемого дефлектором, на головку трубы.Он защитит трубу от попадания в нее и повысит тягу;
5. Установка конденсатосборника для дымохода в местах скопления избыточной влаги.
При соблюдении домовладельцем этих не самых сложных правил при устройстве и эксплуатации дымохода для конденсационного газового котла или любой другой модели срок службы этого устройства будет продлен.
Меры профилактики
О том, как избавиться от конденсата в вентиляционной трубе, мы поговорим ниже.Профилактические меры необходимо принимать на этапе проектирования дымоходной системы. А именно, необходимо предусмотреть следующие мероприятия, применение которых снизит вероятность разрушения дымовой трубы от действия агрессивных веществ, образующихся при движении в ней отходов сгорания топлива. К таким мероприятиям относятся:
- предусматривают установку труб из коррозионностойкой стали внутри кирпичного дымохода (рукава). Это уменьшит аэродинамическое сопротивление и предотвратит повреждение конструкции из-за образования конденсата;
- собрать дымоход по конденсату;
- предусматривают возможность обустройства теплоизоляции;
- предусматривают герметизацию стыков втулок;
- предусматривают возможность установки конденсатоотводчика.
Важно! Установив внутрь кирпичного дымохода гильзу из коррозионностойкой стали, нужно быть готовым к тому, что тяга уменьшится. При работе по заделке швов необходимо тщательно выбирать герметик, так как некоторые марки в процессе эксплуатации становятся «каменными» и трескаются.
Конденсатоотводчики — некоторые свойства
Дымоходные системы, устанавливаемые в современных загородных домах, представляют собой достаточно сложные инженерные сооружения. Эффективность дымохода в целом зависит от качества материалов, использованных при строительстве, соблюдения технологических правил и инструкций.То есть, если обеспечена необходимая тяга, внутренние полости трубы не имеют явных препятствий, то такая конструкция может прослужить не один десяток лет при максимальном КПД котельного оборудования.
Если при сборке конструкции будут допущены ошибки, то можно быть уверенным, что продукты горения попадут в помещение. Кроме того, эти ошибки могут привести к возгоранию здания.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что одной из основных проблем дымоходных систем является образование конденсата, содержащего химически агрессивные вещества (серную, соляную и азотную кислоты).
Чтобы уменьшить это влияние и повысить общую производительность системы, имеет смысл приобрести и установить конденсатоотводчик. Существует несколько версий этого устройства. Как правило, для изготовления этой детали используется коррозионностойкий стальной сплав. Толщина металла лежит в пределах от 0,5 до 0,8 мм.
Но в последнее время на рынке стали появляться эти приборы из термостойкой керамики.
По своей форме напоминает перевернутую лейку, носик которой направлен вниз.Именно через него происходит слив скопившегося конденсата. Слив скопившегося конденсата происходит без отбора пара. Таким образом снижается вероятность такого явления, как гидроудар.
Конденсатоотводчик классифицируется как клапан разделения фаз. Он предназначен для автоматического разделения пара и выхлопных газов. Кстати, к этим клапанам относятся воздухоотводчики и маслоотделители. Как правило, их устанавливают на выходе тепловых приборов. При монтаже дымохода внутри дома его можно установить сразу после каменки. В частности, одним из мест его установки является тройник.
При устройстве дымохода снаружи дома, вдоль стены, эта деталь устанавливается после выхода из стены. Использование этого устройства позволяет более рационально использовать образующееся тепло и, как следствие, повысить КПД отопительного прибора.
Это устройство подразумевает, что оно будет установлено в основании каждого вертикального участка дымохода. В конструкции сборника конденсата предусмотрены канавки, по которым влага стекает в поддон.
Конденсат в дымоходе – явление, которое рано или поздно приводит к непоправимым последствиям. Но если домовладелец примет все меры для минимизации количества конденсата на трубе дымохода еще на этапе проектирования и строительства дымохода, он не только обеспечит максимальную пожарную безопасность здания, но и сэкономит на будущей переделке дымоходной системы. .
- Челябинскому производителю можно доверять на 100% — компанию приглашают на коллективные стенды Челябинской области для участия в крупных международных выставках, компания инвестирует в развитие производства (в 2016 году запущен японский сварочный роботизированный комплекс KUKA), в компании работают специалисты, любящие свое дело.
- СТАРТ — это настоящие очень прочные котлы (сталь толщиной 6 мм), и в течение всего срока службы сохраняют свои характеристики. Обратите внимание на вес котла.
- Высокоэффективный отвод тепла тепло (максимальная эффективность). Это не просто топка с трубой, в которую уходит тепло ( ваши деньги ), а многоходовой теплообменник, передающий тепло в систему отопления.
- Только достоверная техническая информация (плохо нам сказки рассказывать) — мощность котла и время горения гарантированно реальные цифры, а в идеальных условиях мощность котла может быть и выше.И при этом никаких подводных камней — нет заблокированных настроек автоматики или снятия гарантии на самостоятельную установку.
- Привлекательная цена на котел европейского качества.
Качественный котел никогда не бывает дешевым. К изготовлению котлов СТАРТ допускаются только сварщики и монтажники очень высокой квалификации. Многие сварщики работают более 15 лет и ценят свой труд.Каждый сварочный шов очень качественный и тщательно проверенный.
Швы камеры сгорания камеры всегда провариваются с двух сторон для максимальной надежности, а для сварки наружных швов используется сварочный робот KUKA, обеспечивающий идеально ровный шов за счет того, что он по своей сути является РОБОТОМ и за счет капельного режима сварочной дуги с глубокой сваркой шов.
Не применяем Ни одного дешевого компонента , коробка передач лучшая немецкая, двигатель качественный испанский, вентилятор ведущего производителя из Польши, металл толщиной 6 мм ММК (Россия), чугунное литье очень качественное российское (не отличить от финского литье), даже уплотнительные шнуры не дешевый стеклотекстолит, а очень качественный высокотемпературный мулит-силикат.
Какой котел выбрать — автоматический или полуавтоматический?обычный | полуавтомат | полностью автоматический |
от 80 до 200 кв. м механический регулятор температуры время горения до 4-5 часов (дрова) до 12 часов (уголь) | от 80 до 1000 кв.м электронное управление + обдув время горения до 6-10 часов (дрова) до 30 часов (уголь) | от 80 до 1000 кв.м автоматическая подача топлива, ЖК-экран время горения до 8,5 суток (пеллеты) |
Даем честную гарантию на котел , в том числе по электронике — 2 года.Однако срок службы котлов составляет 15 лет. В отличие от импортных котлов, у нас всегда есть любые комплектующие и в достаточном количестве. Также вы всегда можете получить бесплатную консультацию по телефону относительно настройки котла, системы отопления или эксплуатации котла.
Хотите больше гарантий? — многие клиенты, пользующиеся котлами СТАРТ, готовы рассказать о своем опыте его эксплуатации, мы можем предоставить вам их контакты, чтобы вы могли получить максимально достоверную информацию, так сказать «из первых рук», а также увидеть котел в эксплуатации .
Дом без отопления — это просто стройматериалы.
Хороший котел — это жизнь, успех, бизнес.
(PDF) Экспериментальное исследование пиролиза корневища маниоки с использованием дымовых газов
Каран Хомчат и Таван Сучаритакул / Energy Procedia 9 (2011) 264 – 273
265
1. Настоящее введение
к удорожанию всех видов топлива. Некоторые продукты
, получаемые при сжигании ископаемого топлива, являются причиной парникового эффекта, который приводит к явлению глобального потепления
.Кроме того, этот эффект также вызывает сильные стихийные бедствия. Таким образом, альтернативные источники энергии
должны заменить ископаемое топливо и природный газ. Некоторыми источниками энергии, которые представляют
меньший интерес, является энергия из сельскохозяйственных отходов или отходов биомассы, т.е. рисовая шелуха, солома, початки кукурузы,
стебли маниоки, корневища
маниоки и т. д. Каждый год большое количество сельскохозяйственных отходов сравнимо с
миллионов литров нефти: корневищ и стеблей маниоки осталось около 3.4 млн тонн в год, что
эквивалентно 450 млн литров мазута [1]. В Таиланде посевная площадь маниоки составляет около
11 840 км
2
, что было обследовано Управлением экономики сельского хозяйства в 2000 году [2]. Кроме того,
применение остатков или отходов биомассы используется реже из-за большого количества дыма от прямого сжигания
и пятен дегтярной смолы, прилипающих к оборудованию. Обычно большинство фермеров сжигают отходы биомассы
при подготовке к новому посевному сезону, что приводит к большому количеству дыма и пыли в атмосфере.В частности,
двуокись углерода, которая является продуктом сжигания отходов биомассы, вызывает проблему глобального потепления. При сравнении
между древесным углем и необработанной древесиной было обнаружено, что
использование древесного угля предпочтительнее из-за того, что его легче транспортировать и хранить, а также меньше дыма. Таким образом, древесный уголь из сельскохозяйственных отходов
доступен в качестве альтернативной энергии.
Продукт разложения соединения в биомассе с использованием только тепла (без кислорода), который
известен как пиролиз, состоит из газа, масла и древесного угля.В настоящее время существует два типа производства древесного угля
: прямое сжигание в печи (или углевыжигательная печь) и внешний подвод тепла через стенку печи
, которая называется ретортной печью. В угольной печи часть древесины сжигается в печи
для выработки тепла для производства древесного угля, что приводит к низкому выходу. Однако выход древесного угля из
ретортной печи выше и чище, чем из первой [3].
Дж.C. Adam [4] предложил 3-метровую
3
печь, содержащую 750 кг дров влажностью 15-20% и
внешнего горящего газа, который использовался для подвода тепла в печь. Результаты показали, что КПД печи составил около 30-42%, а время производства сократилось с 4-7 дней до 10-12 часов.
К. Н. Патал и др. [5] разработали печь производительностью 100 кг/день, используя сухую древесину. Газовый продукт
от пиролиза был возвращен для сжигания в печь для ускорения процесса пиролиза
, в результате чего для производства древесного угля потребовалось всего 3 часа, в результате чего выход древесного угля составил 28-47%.
J. Larfeldt [6] исследовал распределение температуры в высушенной березовой древесине диаметром 50 мм в диаметре
и длиной 300 мм, для которой использовали электронагреватель в реакторе с инертным газом при 700
o
С. Его результат
показал, что время пиролиза составило 860 с, а коэффициент температуропроводности сухой древесины 0,2
мм
2
/с. Пиролиз корневища маниоки с использованием дымовых газов в лабораторных масштабах металлургической печи является основной целью настоящего исследования.Исследован тепло- и массообмен при пиролизе. Изучаемые параметры пиролиза
включают размер образца, температуру пиролиза и содержание влаги в образце
для получения максимального выхода древесного угля, который также исследуется.
2. Экспериментальное оборудование и процедуры
2.1 Характеристики материалов
Высушенные и свежие корневища маниоки (содержание влаги до 40% (wb)) были приготовлены в качестве
исследуемых материалов настоящего исследования.Корневище маниоки готовили диаметром 36, 40 и
44 мм соответственно и длиной 120 мм. Для вставки термопары типа К для измерения радиального распределения температуры
каждый образец был просверлен диаметром 2,3 мм в радиальном положении
0, 4, 8, 12 и 16 мм соответственно, а в осевом положении на 60 мм (или x = 60 мм).
Газификация древесины — Органические фермеры и садоводы штата Мэн
Газификационный котел на дровах.Дрова сжигаются в топке (вверху), а газы проходят вниз и сгорают при температуре от 1800 до 2000 F в керамической камере внизу. Затем горячие газы проходят через жаротрубный теплообменник и передают тепло воде, хранящейся в большом баке. Температура дымовых газов обычно ниже 350 F, креозот отсутствует. Древесина должна быть сухой (желательно двухлетней давности). Из Руководства по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию Eko-Vimar Orlanski, https://www.newhorizoncorp.com/PDF/ekomanual.pdf; используется с разрешения. |
Использование режущей пластины позволяет быстро и эффективно одновременно распиливать множество бревен и веток малого диаметра. Этот метод рекомендуется только тем, кто обучен технике безопасности при работе с бензопилой и имеет опыт работы с бензопилой. Будьте предельно осторожны при обрезке мелких веток, а самые крупные кладите сверху, так как мелкие ветки могут вылететь в сторону пильщика. Держите пилу включенной, так как медленная цепь может зацепиться за маленькую древесину и рвануть ее к пильщику.Фотографии предоставлены автором |
Правильно высушенная и сожженная древесина является отличным зеленым топливом для отопления в сельской местности. Газификация древесины — это процесс, при котором древесина сжигается при очень высокой температуре для получения синтез-газа. Это топливо может питать печи, печи и даже автомобили. В зимние месяцы это отличный альтернативный источник топлива.
Зачем использовать дерево?
Древесина — идеальное топливо для отопления сельской местности в штате Мэн, особенно если у вас есть лесной участок. Заготовка дров — это возможность улучшить лес, когда вы удаляете мертвые, отмирающие, больные и плохо сформированные деревья.Это позволяет оставшимся деревьям расти быстрее, производить больше кислорода и использовать больше парниковых газов CO2.
Если вы садовник, древесная зола добавляет в почву кальций, калий, другие питательные вещества и биоуголь. НО обязательно применяйте их только после и в соответствии с рекомендациями теста почвы, так как древесная зола может быстро и чрезмерно повысить pH почвы).
Покупка древесины у местного поставщика также намного выгоднее, чем покупка пеллет издалека, и сводит к минимуму потребление моторного топлива. Он также обеспечивает местную занятость и удерживает деньги в местной экономике.
Газификация древесины
Подготовка древесины
Поскольку свежесрубленная древесина может на 60 процентов состоять из воды, ключом к минимизации резки, раскалывания и штабелирования древесины является ее сушка в течение как минимум года. Если вы этого не сделаете, вы сожжете около 40 процентов своей древесины только для того, чтобы отогнать воду — тепла не будет. Большинство печей работают с КПД от 40 до 60 процентов, а уличные дровяные котлы обычно имеют КПД от 30 до 50 процентов. В то же время газификатор древесины получает от 80 до 92 процентов, но ключевое значение имеет сухая древесина.
Через год влажность древесины может составлять от 20 до 35 процентов; через два года от 10 до 20 процентов. Мой газификатор требует от 15 до 25 процентов влажности для максимальной эффективности, поэтому я сушу древесину в течение двух лет и недавно завершил сушилку для древесины на солнечной энергии, чтобы попытаться сократить время сушки.
При газификации дрова сначала сжигаются в обычной топке, затем газы направляются в керамическую камеру сгорания, где температура достигает 1800-2000 F. Все газы и смолы сгорают, из трубы не идет дым, и дымоход остается чистым.Несмотря на высокие температуры в камере газификации, к моменту прохождения газов через жаротрубный теплообменник котла температура дымовых газов может достигать 350 F.
Температура дымовых газов у меня обычно ниже 250, что указывает на эффективность жаротрубного теплообменника. Если дрова слишком влажные, огонь охлаждается и из трубы выходит белый пар. Поскольку дровяные газификационные котлы массово производятся в Европе, они намного дешевле отечественных моделей. Моя сделана в Польше.
Теперь я отапливаю свой дом площадью 1400 квадратных футов, подвал и воду для бытовых нужд с осени до поздней весны примерно на 3-1/2 шнура.До установки котла площадь моего дома составляла 1000 квадратных футов, и с дровяной печью для отопления я сжигал 3-1/2 шнура плюс от 150 до 200 галлонов масла для горячего водоснабжения.
Производство тепла
В холодную погоду я развожу один костер в день и поддерживаю его около восьми часов. Ключом к эффективности является сухая древесина и горячее, быстрое горение. Мой небольшой котел на 85 000 БТЕ нагревает воду, хранящуюся в пропановом баллоне на 500 галлонов, и эта вода по требованию циркулирует для обогрева жилых помещений и бытовой воды.С летней древесиной мой бак достиг максимальной температуры 170 градусов, но с действительно сухой древесиной она достигает 180, что значительно увеличивает БТЕ.
Одного пожара хватает на один день зимой в штате Мэн, но мягкой осенью 2015 года он продолжался два-три дня. Когда цены на нефть упали, летом я сжигал масло, а не дрова; один костер может обеспечивать горячую воду для бытовых нужд в течение недели, но много тепла из бака уходит в подвал. Большая семья, которая часто принимает душ и много стирает, скорее всего, выиграет от еженедельного ожога.
Бен Хоффман
Кооперативное расширение Корнелла | Сравнение оборудования для сжигания
При правильном размере дровяные печи могут очень эффективно обогревать помещения практически любого размера.
Работающая печь на пеллетах с мешками с топливом (справа)
Большая тепловая масса каменных печей выделяет тепло в течение длительного периода времени.
Со всеми различными технологиями отопления, доступными сегодня, может быть трудно принять решение о том, какая система лучше всего удовлетворяет ваши личные потребности в отоплении. Ниже вы найдете обсуждение преимуществ и недостатков основных типов систем, а также диапазон тепловой мощности для каждой системы, допустимые выбросы и общий диапазон цен на типичный блок. Дополнительную информацию можно найти, посетив ссылки и ресурсы в левой части страницы.Здесь мы ориентируемся на дровяные печи, пеллетные печи, камины, каменные обогреватели и котлы. При рассмотрении вопроса о том, какой тип оборудования лучше всего подходит для вас, наиболее важными соображениями являются выбор самого экологически чистого оборудования в своем классе, его размер и размещение в соответствии с вашими потребностями в отоплении.
Для тех из вас, кто интересуется характеристиками сгорания самого эффективного и экологически чистого оборудования для сжигания топлива, которое в настоящее время производится в любой точке мира, в апреле 2010 года Управление энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк (NYSERDA) опубликовало отчет, озаглавленный Европейское исследование технологий дровяного отопления: обзор принципов сжигания и характеристик энергии и выбросов коммерчески доступных систем в Австрии, Германии, Дании, Норвегии и Швеции .
Другой отчет, который может представлять интерес для некоторых, — это отчет, обобщающий сжигание биомассы в Европе, который был опубликован в 2008 году и также был заказан NYSERDA.
Примечание. Мы включили фотографии для иллюстрации различных типов оборудования для сжигания, но показанные модели не следует рассматривать как рекомендацию или одобрение продукта какого-либо конкретного производителя.
Дровяные печи
Количество твердых частиц, выделяемых вашим дровяным прибором, является важным фактором при покупке новой или подержанной печи. В 1990 году EPA выпустило правила, регулирующие выбросы дровяных печей, которые должны соблюдать все производители дровяных печей. Эти так называемые печи, сертифицированные по Фазе II, выделяют на 15–30 граммов дыма в час меньше, чем старые несертифицированные печи. Поэтому важно заменять старые устройства и не покупать какие-либо старые бывшие в употреблении устройства, которые вы можете найти в Списке Крейга или на распродаже.
Важно отметить, что дровяные печи в основном обогреватели помещений. Они лучше всего работают в зданиях с открытой планировкой, где тепло может циркулировать относительно легко.Тем не менее, при правильном размере они могут очень эффективно обогревать помещения практически любого размера. Большинство новых дровяных печей, представленных в настоящее время на рынке, имеют теплопроизводительность в диапазоне от 35 000 до 100 000 БТЕ/час, при этом каталитические печи имеют тенденцию производить несколько более высокую тепловую мощность, чем некаталитические печи того же размера. Стоимость дровяных печей варьируется от 1500 до 5000 долларов США, включая установку.
Каталитический
В каталитических дровяных печах используются керамические соты с покрытием для снижения температуры, при которой сгорают печные газы.Из-за того, как они спроектированы, и того факта, что их эффективность в значительной степени зависит от надлежащего обслуживания, каталитические печи имеют более крутую кривую обучения для новых дровяных горелок. Тем не менее, пропуская дым через каталитические соты, эффективность вашей печи значительно повышается, а ее выбросы уменьшаются по мере сжигания вредных твердых частиц. EPA требует, чтобы каталитическая дровяная печь имела максимальный уровень выбросов 4,1 грамма дыма в час, что ниже ограничения выбросов, установленного для некаталитических печей.
Некаталитический
Подавляющее большинство дровяных печей, с которыми вы столкнетесь, будут некаталитическими. Эти печи регулируются EPA до максимального уровня выбросов 7,5 граммов твердых частиц в час. Как следует из их названия, они не используют катализатор для сжигания дыма, образующегося при сгорании. Вместо этого они используют изоляцию топки и перегородки для рециркуляции воздуха для горения для достижения более полного сгорания, что повышает эффективность вашей печи и обеспечивает более чистое горение.
Мыльный камень
Из материалов, обычно используемых для строительства печей, мыльный камень уникален тем, что он сохраняет и излучает тепло в течение более длительного периода времени и при более равномерной температуре, несмотря на колебания интенсивности горения. Даже когда ваш огонь гаснет, мыльный камень высвобождает тепло, которое он накопил за время горения, что позволяет обогреть ваш дом ночью, не оставляя огонь горящим. Печи из чугуна или любого другого металла не могут так же эффективно сохранять тепло, они более горячие на ощупь и склонны выделять сильные потоки тепла.Тем не менее, будьте готовы заплатить более высокую цену за печь из стеатита и дольше ждать после разведения огня, чтобы устройство достигло максимальной тепловой мощности.
Передовые технологии
Хотя производители постоянно вносят незначительные улучшения в свое оборудование, по большей части в конструкции печей не было никаких серьезных изменений с 1990-х годов. Единственным исключением является двухступенчатая газифицирующая дровяная печь, изготовленная в Германии фирмой Specht (и импортированная в США нью-йоркской фирмой Wittus-Fire по замыслу).«xeoos TwinFire» нагревает древесину в одном отсеке при относительном отсутствии кислорода, что высвобождает горючие газы в отдельном отсеке, где они продуваются свежим воздухом (вентиляторы и, следовательно, электричество не требуются). Эта двухступенчатая газификация, обычно наблюдаемая в гораздо более крупных дровяных котлах (см. ниже), обеспечивает очень полное сгорание, что приводит к очень низким выбросам и высокой эффективности.
Камины
Открытые камины, как класс, являются наименее эффективным способом обогреть ваш дом из обычных, обсуждаемых здесь.Тем не менее, в настоящее время они не регулируются по эффективности или выбросам. Каминные топки могут быть значительно лучше, но в настоящее время (декабрь 2010 г.) промышленность устанавливает для них единственные стандарты. Это изменится, когда Агентство по охране окружающей среды перепишет свои стандарты производительности источников для всего оборудования для сжигания (которые, как ожидается, будут утверждены в 2011 году для внедрения в 2012 году). Однако на данный момент следует избегать использования открытого камина и, по крайней мере, рассмотреть возможность установки вставки, которая является максимально эффективной и с низким уровнем выбросов.
Кирпичные обогреватели
Каменные нагреватели имеют две особенности, которые отличают их от других типов оборудования для сжигания. Первые видны снаружи: они покрыты большим количеством камня или кирпичей. Второй скрыт внутри: они спроектированы с системой туннелей, через которые проходит воздух для горения, прежде чем попасть в дымоход или дымоход. Вместе эти конструктивные особенности делают нагреватели очень эффективными и экологически чистыми. Каменные каменки еще имеют топку, где сжигаются дрова.Но в отличие от дровяных печей нагреватель нагревается очень долго. Большая тепловая масса (кирпичи или камень покрывают раму из огнеупорного кирпича) может занять целый день, чтобы нагреться, но она также будет удерживать это тепло в течение очень долгого времени (и на ощупь она теплая-горячая, но далеко не жарко, как в дровяной печи). Один или два небольших горячих очага в день будут поддерживать в обогревателе комфортное равномерное тепло, которое излучается во всех направлениях. Каменные обогреватели также часто имеют встроенные отделения для приготовления пищи, идеально подходящие для выпечки хлеба или приготовления рагу.
Недостатком является их цена наклейки. Поручить кому-то построить каменный обогреватель на заказ может стоить от 15 000 до 30 000 долларов. Доступны комплекты для внутренностей нагревателя (от 5000 долларов), которые позволяют вам собрать его самостоятельно.
Котлы (дрова и пеллеты)
В основном существует два типа дровяных котлов: стандартный водяной нагреватель, широко известный как открытый дровяной котел, и двухступенчатые котлы с газификацией, работающие на дровах или пеллетах. Однако даже внутри каждой категории могут быть большие различия с точки зрения выбросов, эффективности и стоимости.(В 2010 г. NYSERDA опубликовало результаты исследования производительности четырех распространенных дровяных котлов.) Как правило, котлы имеют теплопроизводительность в диапазоне от 50 000 до 200 000 БТЕ/ч, хотя коммерческие пеллетные и дровяные котлы могут быть намного больше, в 1 -2 миллиона БТЕ/час (больше, и топливом обычно является древесная щепа, которая дешевле и лучше управляется более крупными установками). Котлы, которые сжигают кордовую древесину, стоят от 3000 до 12000 долларов. Некоторые котлы предназначены для сжигания древесной щепы или пеллет.Они варьируются в цене от 4500 до 25 000 долларов за небольшие котлы на щепе и от 13 000 до 17 000 долларов за пеллетный котел до установки.
Котлы можно использовать для нагрева воды или гликоля (антифриза), который циркулирует по зданию для его обогрева, или через теплообменники его можно использовать в системе принудительной вентиляции (хотя это менее эффективно).
Наружные дровяные котлы
Наружные дровяные котлы (OWB) обычно страдают конструктивными особенностями, которые делают их печально известными из-за очень высоких выбросов и низкой эффективности: они основаны на большой топке, что означает частое тление большого огня; обогревают водяную рубашку, которая часто плохо утеплена; и у них обычно низкие выхлопные патрубки, что позволяет выхлопу парить близко к земле.В настоящее время не существует установленных на национальном уровне законных пределов выбросов для OWB. Часовые выбросы одной (OWB) могут быть в двадцать раз выше, чем часовые выбросы дровяной печи, сертифицированной EPA. Хотя Агентство по охране окружающей среды инициировало программу добровольного регулирования, чтобы побудить производителей производить более чистые и эффективные агрегаты, на рынке по-прежнему много не отвечающих требованиям и вредных для здоровья котлов. Так что будьте осторожны при покупке и установке одной из этих систем.
В начале 2011 года Департамент охраны окружающей среды штата Нью-Йорк (DEC) учредил положения, регулирующие ОВБ. Они ограничивают типы OWB, которые могут быть проданы в штате, и были разработаны, чтобы предложить рекомендации по оптимальному использованию этих устройств (в основном для минимизации выбросов). Положения о поэтапном отказе от существующих единиц не вошли в окончательный вариант закона.
Двухступенчатые системы сжигания с газификацией намного эффективнее и чище, чем одноступенчатые системы. Всякое горение является газификацией: древесина (или другой материал) нагревается до такой степени, что выделяются летучие газы, и именно эти газы сгорают.В одноступенчатой системе многие газы выбрасываются в дымоход до того, как они полностью сгорают (что означает увеличение выбросов и снижение эффективности). При двухступенчатом сгорании горючий материал (обычно корд или древесные пеллеты) нагревается в одной камере при относительном отсутствии кислорода, а газы выпускаются в другую камеру, где впрыскивается свежий воздух, что ускоряет горение. и почти полностью сжигает газы при гораздо более высоких температурах, чем можно достичь в дровяной печи, печи на пеллетах или традиционном дровяном котле на открытом воздухе (большинство газифицирующих котлов выделяют <1 грамм дыма в час).
Европейцы лидируют в мире по котлам с двухступенчатой газификацией, но многие из этих установок в настоящее время доступны по импорту. Кроме того, несколько компаний в настоящее время производят очень чистые и высокоэффективные установки внутри страны, в том числе в штате Нью-Йорк.
Термоаккумулятор
Многие котлы используют аккумулирование тепла для повышения эффективности за счет сведения к минимуму количества циклов включения-выключения. Обычно это большой изолированный металлический резервуар (от 600 до 1500 галлонов), в котором хранится нагретая вода перед ее циркуляцией по дому или зданию.Без накопления тепла каждый раз, когда дом нуждается в тепле, включается нагреватель, что означает, что нагреватель включается и выключается довольно часто. Высокая эффективность достигается только тогда, когда горит горячий огонь, поэтому каждый раз, когда оборудование включается и выключается, эффективность падает, а выбросы увеличиваются. При теплоаккумуляторе котел работает в течение длительного периода времени, чтобы нагреть большое количество воды в накопителе, а затем отключается на длительный период времени, пока дом забирает горячую воду из накопителя. Это значительно повышает эффективность и снижает выбросы. Но есть цена: аккумулирование тепла может добавить к котлу, работающему на биомассе, от 1500 до 3000 долларов.
Отопление с использованием древесины разработано Гильермо Метцем, руководителем группы по энергетике в CCE-Tompkins
Последнее обновление: 24 ноября 2019 г.
Чистка и техническое обслуживание дымохода печи
Знаете ли вы, что дымоходы печей нуждаются в ежегодном обслуживании, независимо от того, какой вид топлива используется? Мы обнаружили, что наши клиенты часто думают, что очисткой дымохода печи занимается поставщик топлива или коммунальное предприятие, но это не так.Запущенный дымоход печи может быть опасен, и одна из причин заключается в том, что мусор может заблокировать дымоход и вызвать выброс сажи в дом. Проблема может привести к тому, что пары угарного газа проникнут в дом, что приведет к болезни, а иногда даже к смерти. Ежегодная проверка дымохода печи профессионалами может помочь обеспечить безопасность использования вашей печи.
Предупреждение: потенциальная опасность для жизни
Потенциальные проблемы с дымоходом, вызванные печью, отличаются от тех, что возникают при дровяном камине или печи, но не менее опасны.Жидкотопливные и газовые печи производят побочные продукты, которые буквально разъедают футеровку дымохода. Глиняная футеровка, например, начнет разрушаться и может препятствовать выходу газов из дымохода. Это тип ситуации, в которой отравление угарным газом становится реальной опасностью. Поскольку угарный газ не имеет запаха и невидим, он часто остается незамеченным в атмосфере, пока не вызывает серьезное заболевание. Очень важно иметь детекторы угарного газа и регулярно проверять их, чтобы убедиться, что они все еще работают должным образом, поскольку эти устройства действительно спасают жизни.
Кислый конденсат повреждает не только дымоходы печей, но и кладку дымоходов.
Любой тип засорения может привести к такому же опасному результату, как попадание угарного газа в дом. При проверке дымохода печи из дымохода удаляются птичьи гнезда и все виды мусора, чтобы система отопления могла безопасно работать.
Другая серьезная проблема с дымоходом печи возникает при переходе на газовое оборудование. Строительные нормы и правила требуют проверки и очистки дымохода перед внесением изменений, но этот шаг часто упускается из виду.Накопление масляной или угольной сажи в конечном итоге потеряет свою связь и будет капать в дымоход, чему отчасти способствует влага в дымовых газах, производимых новой печью. В результате может засориться и очистная яма, и отверстие дымохода.
Размер дымохода печи должен соответствовать требованиям прибора; в противном случае могут возникнуть различные проблемы, например, слишком много влаги в дымовых газах в дымоходе. Размеры и конфигурация всей вентиляционной системы являются важным элементом безопасного использования вашей печи, что является еще одной важной причиной, по которой вам следует полагаться на профессиональных специалистов по дымоходам для установки и обслуживания.
Когда проводить осмотр дымохода печи
Помимо ежегодного осмотра дымохода, чтобы убедиться в отсутствии засоров или повреждений в дымоходе печи, рекомендуется проверить печь и дымоход в следующие моменты:
- До переезда в новый дом
- Перед установкой новой печи в вашем доме
Хотя в печи не образуется столько твердых частиц, как в дровяном камине, очистка важна отчасти потому, что соединения вашего вентиляционного устройства необходимо снимать и очищать.
Наши трубочисты полностью сертифицированы и обучены чистке всех типов печей и отопительных приборов. Непрерывная безопасная работа вашей системы отопления может быть обеспечена путем регулярной плановой чистки и осмотра дымохода печи.
Northeast Chimney, Inc.
ранее Nayaug Chimney Services, LLC
37 Cody Street, West Hartford, CT 06110
Телефон: 860-233-5770