حمولة وقود واحدة، ويمكنك نسيان الأمر لعدة أيام! غلاية وقود صلب طويلة الاحتراق.
غلايات الوقود الصلب، على الرغم من انتشار الغاز والكهرباء على نطاق واسع، تحظى بشعبية كبيرةالخشب كوقود متوفر على نطاق واسع وغير مكلف.
يعمل المصممون باستمرار على تحسين معدات التدفئة، نظرًا لأن التصميمات القديمة تتمتع بكفاءتها المنخفضة وهي غير مريحة للغاية.
لتسهيل التشغيل، تم اختراع صناديق النار ذات الاحتراق الطويل.
اختيار التصميم
لضمان أقصى قدر من كفاءة الغلاية، يقوم المصممون يجب حل المهام التالية:
- احتراق الوقود بكفاءة. هناك طريقتان: الاحتراق مع فائض من الأكسجين، والتحلل الحراري للغازات.
- إمداد الوقود أوتوماتيكيًا أو احتراقًا طبقيًا.
- وضع المبدد الحراري حول غرفة الاحتراق أو في مسار منتجات الاحتراق.
اعتمادا على تنفيذ هذه المهام تختلف التصميمات من مصنعين مختلفين بشكل كبير.
أنواع الغلايات حسب القدرة
يعتمد الاختيار على المهام المُعدّة للتدفئة. أول ما يجب تحديده هو: غرض الغلاية.
صناعي
مخصص ل لتدفئة المباني الكبيرة وغرف التجفيف ومعدات التدفئة. يتم حساب السعة بناءً على احتياجات الطاقة الحرارية، وغالبًا ما يتم اختيار الغلاية أقوى بنسبة 25-30%. يتطلب التصميم غرفة غلاية منفصلة وأنابيب معقدة وتحكمًا أوتوماتيكيًا، ويتم التشغيل والصيانة بواسطة عمال مدربين.
الصورة 1. غلاية طويلة الاحتراق تعمل بالوقود الصلب من النوع الصناعي متصلة بدائرة التدفئة.
يهدف التصميم إلى لإعادة التحميل التلقائي والتحلل الحراري للخشب. في المنشآت التي تُنتج نشارة الخشب ونشارة الخشب، يُستخدم هذا الوقود بشكل رئيسي. في هذه الحالة، تُستخدم أنظمة تحميل الوقود ذات المسارات اللولبية.
محلي
مُصممة لتحسين راحة الاستخدام. الحد الأقصى لوقت الاحتراق المستقل، والقدرة على التحكم في درجة حرارة سائل التبريد حسب الموسم، والاستقلال في مجال الطاقة، ونوع الوقود - كل هذه الميزات تؤخذ في الاعتبار عند اختيار نوع الغلاية.
الأنواع حسب طريقة احتراق الوقود وخصائص التصميم
الاحتراق هو عملية تحلل سريع للخشب إلى غازات، يتبعها أكسدة الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون. الاحتراق الأمثل يصدر دائمًا كمية كبيرة من الحرارة. هناك طرق مختلفة لزيادة وقت احتراق الخشب وكفاءته.
صر
يحدث الاحتراق على قضبان الشبكة، يمر عبره الهواء. يحترق الوقود بكامل حجمه، ويتم تنظيم شدة اللهب عن طريق إمداد الهواء عبر باب الرماد.
في وضع الاحتراق طويل الأمد، تكون هذه الغلاية غير فعالة، حيث يتباطأ الاحتراق بسبب التأخير في إمداد الهواء.
معظم الخشب المتحلل إلى غازات التحلل الحراري لا يحترق، ويتراكم على جدران المدخنة على شكل سخام. الخيار الأمثل لاستخدام مثل هذه الغلايات هو: وضع الاحتراق القسري و تراكم الطاقة الحرارية في مجمع الحرارة.
التحلل الحراري
توفر غلاية التحلل الحراري حرقًا طويل الأمد لدفعة واحدة من الحطب بفضل تحلل الحطب طبقة تلو الأخرى إلى غازات التحلل الحراري مع احتراق لاحق. لا يحدث الاحتراق في مثل هذا الصندوق الناري على كامل كتلة الحمولة؛ بل تحترق الكمية المطلوبة من الوقود فقط في غرفة التغويز. تُحصل الحرارة عن طريق حرق غازات التحلل الحراري، ويُحتجزها مبادل حراري في المدخنة. لا يُمكن استخدام التحلل الحراري إلا في نطاق ضيق نسبيًا من الطاقة؛ ويجب التعامل مع هذه المعلمة بدقة بالغة.
الصورة 2. الهيكل الداخلي ومبادئ التشغيل لغلاية الوقود الصلب من نوع التحلل الحراري طويل الاحتراق.
من العيوب الكبيرة لمراجل التحلل الحراري هو الاعتماد على الطاقة. للحفاظ على احتراق الغازات وتحلل الوقود الصلب، يُدفع الهواء بواسطة المراوح. هذا العيب مصحوب بميزة لا شك فيها، وهي إمداد الهواء القسري. من الممكن تنظيم درجة حرارة سائل التبريد بدقة مع احتراق مستقر. المعدات مؤتمتة، وبفضل تزويدها بالوقود (نشارة الخشب، حبيبات الخشب)، يتم تحقيق فترة تشغيل ذاتية طويلة بشكل استثنائي.
ميزة كبيرة غلايات التحلل الحراري - أكلهم للحوم والنباتات نسبيًامع بعض التعديلات وميزات التصميم، تحدث عملية التحلل الحراري على القشور، والقش، ونشارة الخشب، والحبيبات، وقطع الخشب، واللحاء.
حرق من الأعلى
نهج ثوري لزيادة وقت الاحتراق على علامة تبويب واحدة - لإجبار الوقود لا يحترق بكامل حجمه من الأسفل إلى الأعلى، و طبقة بعد طبقة، من الأعلى إلى الأسفل.
الصورة ٣. الهيكل الخارجي والداخلي لغلاية وقود صلب من نوع احتراق علوي. تشير الأسهم إلى أجزاء الجهاز.
الجهاز بسيط: تُملأ غرفة الاحتراق بالحطب، ويُزوَّد بالهواء عبر نظام قنوات هواء متمايز. يحدث الاحتراق فقط فوق الحمولة، ومع إمداد كافٍ من الهواء، يحترق الوقود احتراقًا كاملًا.
تُحدد خصائص تصميم الغلاية نوع الوقود المُستخدم. إن أمكن، يجب أن تكون العلامة المرجعية محكمةحتى لا يتساقط الفحم ويشكل نيرانًا جديدة. تعمل هذه المعدات على قطع كبيرة من الخشب، ولكن يجب رشها بنشارة الخشب والرقائق والحبيبات. الشيء الرئيسي هو توزيع موحد للوقود حسب مساحة الغرفة.
من المستحيل التسخين باستخدام الفحم أو قوالب الخثلأنه وقود ذو نسبة رماد عالية. كما أنه لا يُنصح باستخدام الخشب الرطب بسبب زيادة تكوين الرماد.
نوع العمود
تحسين تصميم غلايات الاحتراق العلوييتم توفير الهواء من خلال قناة هواء تلسكوبية خاصة يتم تركيب "فطيرة" الشحن عليها.
يحترق الوقود تدريجيًا من الأعلى إلى الأسفل، تحت ضغط معدن ساخن كثيف. يُهوى اللهب بالهواء المُوَجَّه مباشرةً إلى منطقة الاحتراق.
تم تنفيذ التصميم ببراعة في منتجات شركة "Stropuva"وقد تم نسخها وتحسينها عدة مرات من قبل الآلاف من المصممين والحرفيين.
يلفت التصميم الأنظار بمرونته المذهلة في الإعدادات، وبساطته، ومتانته، وكفاءته العالية، ومدة احتراقه الطويلة. يعمل الغلاية بشكل مستقل، دون الحاجة إلى مراوح أو منفاخات.
يجب أن يكون تحميل الوقود موحدًا قدر الإمكان. تعمل الغلاية بشكل مثالي على أي خشب جاف: رقائق الخشب، نشارة الخشب، القش، قطع الحطب، جذوع الأشجار الصغيرة، الحبيبات. مع الحبيبات، يزداد وقت الاحتراق بشكل ملحوظ، مما يقلل من الحاجة إلى تحميل الغلاية.
كيفية اختيار غلاية الوقود الصلب ذات الاحتراق الطويل
يتأثر الاختيار بما يلي:
- ميزانية. قد تكون تكلفة المعدات الأجنبية مرتفعة للغاية، لدرجة أنه بدلاً من شرائها، يُمكن تدفئة المنزل بالكهرباء أو الغاز لمدة عشر سنوات. لذا، يُنصح بأن يكون سعر الغلاية مثاليًا.
- الوقود المتوفر. الوقود الأكثر ملاءمة هو حبيبات مضغوطة. تتميز هذه المواد بقيمة حرارية جيدة، وهي ملائمة لميكنة التحميل. تكمن المشكلة في السعر والتوافر. إذا أتيحت لك فرصة شراء وقود الخشب الصلب الجاف أو تجفيفه بنفسك، يمكنك شراء أي غلاية.
الصورة ٤. حبيبات على شكل حبيبات أسطوانية صغيرة. تُستخدم كوقود لمراجل الوقود الصلب طويلة الاحتراق.
- شروط الاستخدام. للحصول على سخانات قوية، ستحتاج إلى بناء غرفة مرجل منفصلة وتركيب مدخنة معزولة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السيراميك. هذا يُعقّد المهمة بشكل كبير ويزيد من تكلفة الميزانية.
- المهام التي يتم تعيينها قبل المرجل. إذا كانت هناك حاجة لزيارة الفرن مرة واحدة فقط أسبوعيًا، فسيتعين عليك شراء جهاز يعمل بالفحم، أو غلاية كريات مزودة بخزان وقود ومدفأة تعمل بالكريات. هذا النظام مكلف، وإذا لم تكن هناك حاجة، فمن الأفضل الاهتمام بأجهزة أبسط وأكثر كفاءة.
- متانة المعدات. كلما كان التصميم أكثر تعقيدًا، ارتفعت درجات حرارة الاحتراق، وتدهور المعدن، وزادت الحاجة إلى إصلاح أو استبدال الغلاية. وتختلف تكلفة الصيانة والإصلاح اختلافًا كبيرًا باختلاف التصميم.
كيفية تشغيل الجهاز
التشغيل الأمثل لأي جهاز يعتمد على وضع التشغيل وخصائص الوقود. لمنع تكوّن السخام والتكثف في قنوات الهواء، يجب تشغيل صندوق الاحتراق في الوضع الأمثل. يؤدي التشغيل "المُختنق" مع نقص الهواء إلى انخفاض حاد في الكفاءة: يستهلك المرجل كمية كبيرة من الحطب، ويحترق لفترة طويلة، لكن حرارته ضعيفة.
غرفة المرجل
غرفة المرجل لديها المعلمات الهامة التالية:
- عزل. يجب عدم دخول دخان الحطب إلى أماكن السكن. يُفضّل وضع غرفة الغلاية خارج أماكن السكن، في مبنى منفصل أو غرفة متصلة من الشارع.
- الحجم وسهولة الصيانة. يتم تثبيت المعدات على الأساس، مع توفير مساحة خالية حولها لسهولة الوصول إلى وحدات الأنابيب والمثبط والتنظيف.
- وجود مدخنة وتهوية. غلايات الوقود الصلب طويلة الاحتراق معرضة لزيادة التكثف. مدخنة الطوب غير مناسبة، إذ سيتسرب التكثف عبر البناء. يُنصح باستخدام أكمام من الفولاذ المقاوم للصدأ أو السيراميك.
وقود
تعمل غلايات الوقود الصلب في وضع الاحتراق الطويل فقط عند توفر الوقود المناسب. لا توجد معجزات، فلكي تحصل على كيلوواط واحد من الطاقة، يجب حرق كمية معينة من حامل الطاقة. يتم حساب كمية الوقود ببساطة:يجب عليك معرفة القيمة الحرارية وضربها في كفاءة الغلاية.
الحطب. يُنصح باستخدام الخشب الجاف فقط، ويفضل الخشب الصلب. ستُؤمَّن تكاليف التحضير بفضل عملية التسخين السلسة.
حبيبات. يُوفر المُصنِّع وقودًا جاهزًا عالي السعرات الحرارية وعالي التقنية. تُباع الكريات بكميات كبيرة، لكنها لا تُخلِّف نفايات. صُمِّمت لتسهيل نقل النفايات الصناعية. أفران الكريات سهلة التشغيل الآلي، وبفضل حُفرها الكبيرة، يُمكن للمرجل أن يحترق لأشهر دون تدخل بشري!
نشارة الخشب، رقائق الخشب. تطبيق نفايات معالجة الأخشاب لديه مشكلتين: الرطوبة والحطام. تتمتع نشارة الخشب بكثافة منخفضة إلى حد ما وبالتالي قيمة حرارية منخفضة.
ويتم تعويض ذلك من خلال رخص أسعار الوقود؛ حيث تقوم العديد من الشركات بتوزيعه مجانًا أو بمقابل لا يكاد يذكر.
مخلفات النباتات السائبة: القش، الكعك، القشرة. يُعد استخدام الوقود المتجدد مصطلحًا جديدًا في مجال الطاقة البديلة. ففي السابق، كان يتم التخلص من مخلفات الإنتاج، مثل القش وسيقان عباد الشمس وأنواع الوقود المحلية الأخرى، كنفايات. يُعد استخدام هذا الوقود مفيدًا نظرًا لانخفاض تكلفته، ولكنه جدير بالاهتمام إذا أتيحت الفرصة دائمًا لشراء دفعة جديدة.
تم حل الصعوبات في تخزين ونقل الوقود بالجملة استخدام الحاويات والأكياس الكبيرة والتعبئة في أكياس ورقية.
انتباه! لا يُمكن تخزين هذا الوقود في كومة كبيرة! تتكثف الرطوبة، يبدأ الوقود بالتعفن وارتفاع درجة حرارته، وينشأ خطر الاحتراق التلقائي.
من الأفضل تخزينه في أكياس توضع على الرفوف للسماح بوصول الهواء.
قواعد الاستخدام الآمن
- جهاز المدخنة. تبدأ الحرائق من حيث تمر المدخنة عبر السقف. العزل الحراري الجيد للمدخنة والالتزام بقواعد التشغيل يحميان من الحرائق.
- التنظيف الدوري للمبادل الحراري والمدخنة من السخام. يمكن أن يشتعل السخام في المداخن غير النظيفة. درجة حرارة احتراق السخام فوق 1000 درجة مئويةفي حين يتطاير عدد كبير من الشرر من الأنبوب. خطر! هناك خطر كبير من اندلاع حريق!
- لا تترك اللهب المكشوف دون مراقبة.لا تعهد التدفئة للأطفال أو الأشخاص ذوي الإعاقات العقلية.
- الغلايات ذات الاحتراق الطويل هي أجهزة تكنولوجية. اقرأ التعليمات بعناية واتبع توصيات الشركة المصنعة.
كيفية تحديد كفاءة الغلاية
بعد التركيب، يجب اختبار الغلاية. للقيام بذلك، يُملأ صندوق الاحتراق بـ جزء موزون من الحطب الجاف المتجانستم توصيل نظام التدفئة.
يتم قياس ثلاثة معلماتحجم الماء، درجة الحرارة الابتدائية، درجة الحرارة النهائية، مدة الاحتراق. بناءً على هذه البيانات، تُحسب كمية الطاقة المنقولة إلى سائل التبريد.
تُقارن القيمة الناتجة بالقيمة الحرارية للوقود. إذا اختلفت الأرقام، بنسبة 20% - النظام يعمل بشكل "ممتاز".
فيديو مفيد
شاهد الفيديو الذي يتحدث عن مميزات ومبادئ تشغيل الغلايات ذات الاحتراق الطويل والتي تعمل بالوقود الصلب.
خاتمة
إن الغلاية المختارة بشكل صحيح تفي بالالتزامات الموكلة إليها - يسخن الغرفة لفترة طويلة، ويعمل دون بهتان أو تدخينتكوين السخام ضئيل. الغلاية الجيدة لا تتطلب عناية بشرية كبيرة، وسهلة الصيانة ولا تحتاج إلى إصلاح.