كفاءة الغلاية عالية جدًا! ما هي الميزات الأخرى للتدفئة بالوقود الصلب؟

لماذا يسمى التدفئة بالوقود الصلب واضح من اسمه - يعمل الوقود الصلب كحامل للطاقة فيهوالتي بدورها يمكن أن تكون متجددة (الخشب) أو أحفورية (الخث، والفحم، والزيت الصخري).

أنواع الوقود الصلب

أنواع شائعة من الوقود الصلب لتدفئة المنزل أو للاستخدام في غرف الغلايات تعتبر:

• وقود الفحم - الفحم الصلب، الفحم الأنثراسيت، الفحم البني؛
• وقود الخث - قوالب أو حبيبات الخث؛
• الصخر الزيتي؛
• وقود الخشب ومشتقاتها.

لتحديد المادة الخام الأفضل لاختيارها لتدفئة منشأة معينة، ضع في الاعتبار خصائص الغلاية (استهلاك أنواع مختلفة من الوقود)، أسعار مصادر الطاقة وتوصيلها في المنطقة.

لتدفئة مبنى صغير نسبيًا، فإن النوع الأكثر قبولًا من الوقود الصديق للبيئة هو الخشب ومشتقاته: نشارة الخشب، والقصاصات، والرقائق، والفحم، والحبيبات. يُعدّ وقود الخشب أقلّ قيمةً حراريةً من الفحم، لكن مزايا الحطب لا تُنكر:

• التوفر في معظم مناطق روسيا، وبالتالي فإن السعر منخفض.
• الصديقة للبيئة - الحطب لا يصدر مواد ضارة (الكبريت) إلى الغلاف الجوي.

الفحم يتفوق على الخشب بسبب وقت الاحتراق الأطول.

أنواع غلايات الوقود الصلب للتدفئة

مهمة معدات التدفئة من أي نوع يتكون من تسخين سائل التبريد: الماء أو مضاد التجمد أو الزيت أو السائل الخاص إلى درجة الحرارة المحددة.

لذلك، فإن جميع أنواع ونماذج غلايات الوقود الصلب لها عدد من الخصائص المشتركة.

جميع الغلايات من هذا النوع لها عيب مشترك واحد. - الحاجة إلى إضافة الوقود باستمرار طوال موسم التدفئة. من المستحيل التخلص من هذا العيب، ولكن من الممكن زيادة وتيرة إضافة الحطب والفحم والجفت بإضافة وحدات إضافية إلى تصميم الغلاية. لتطبيق ذلك، يجب فهم مبدأ وآلية تشغيل غلاية الوقود الصلب بوضوح.

في المجموع، هناك مختلفة ثلاثة أنواع من غلايات الوقود الصلب - الأجهزة الكلاسيكية والتحلل الحراري والحبيبات.

المخطط الكلاسيكي

النموذج التقليدي القياسي لغلاية الوقود الصلب قادرة على العمل بشكل طبيعي على أي وقود صلب.

يعتمد مبدأ التشغيل، كما هو الحال في أنواع الغلايات الأخرى، على احتراق المادة الخام "المُقدمة" لتسخين سائل التبريد إلى درجة حرارة محددة، مع إطلاق الحرارة أثناء عملية الاحتراق. غلاية كلاسيكية يعمل بنفس طريقة الفرن التقليديلكن جدران وسقف صندوق الاحتراق مصنوعان من غلاف مائي. حجرة وقود الغلاية نفسها واسعة، منفصلة عن وعاء الرماد بشبكات في الأسفل. يدخل الهواء اللازم لحرق المواد الخام إلى صندوق الاحتراق عبر باب وعاء الرماد المزود بمخمد وشبكة.

الصورة ١. هيكل غلاية وقود صلب من النوع الكلاسيكي. تشير الأسهم إلى أجزاء الجهاز.

يتم إزالة غازات الاحتراق المتكونة في صندوق نيران الغلاية من خلال المدخنة، ومعها أيضًا يذهب جزء كبير من الحرارة إلى البالوعة. يجب أيضًا مراعاة هذه النقطة عند اختيار طراز الجهاز. يستخدم العديد من المصنّعين ممرات دخان ومنحنيات إضافية في تصميم غلاياتهم لزيادة الكفاءة.

الميزة الواضحة لجهاز التدفئة الكلاسيكي - غياب الإلكترونيات والأتمتة وأنظمة التحكم المختلفة، والتي غالبًا ما تكون عرضة للأعطال. إذا كان تصميم الغلاية مزودًا بمنظم حرارة، فإنها تعمل وفقًا لمبدأ ميكانيكي.

تتحدث هذه الحجج عن موثوقية غلاية الوقود الصلب التقليدية. أما عيوب تصميم هذا النوع من الغلايات، فهي واحدة فقط: تتطلب المعدات اهتماما مستمرا طوال موسم التدفئة: توفير الوقود، وإزالة الرماد، وتنظيف الجدران والمداخن.

قد تكون مهتمًا أيضًا بـ:

بديل اقتصادي للمشعات: ألواح التدفئة الخزفية تستحق النظر

ودع البرد يمرّ عليك! التدفئة بالبخار في منزل خاص: ما هي، مبادئ التشغيل

صب كاسلي الرائع: موقد مدفأة Eurokom Harold مع وبدون موقد، أبعاد المنطقة المُدفأة

أجهزة تسخين الحبيبات

الكريات هي حبيبات أسطوانية صغيرة مصنوعة من الخشب والجفت والنفايات الزراعية. يتميز هذا الوقود الحيوي بقدرة تسخين تفوق قدرة الحطب بمرة ونصف. 20% رطوبة.

تم تطوير تركيب آلي ذو كفاءة عالية خصيصًا للكشف عن إمكانات الحبيبات (92%). غلاية الحبيبات يمكن أن تمر دون أن يلاحظها أحد لفترة طويلة بشر.

الصورة ٢. غلاية وقود صلب تعمل بالحبيبات. على اليسار، خزان قمعي الشكل لتحميل الحبيبات.

يعتمد زمن الاحتراق المستمر للغلاية على حالتين:

• سعة المخبأ مع إمدادات من الكريات، والتي تدخل منها إلى صندوق النار.
• ضرورة تنظيف أجزاء الجهاز من السخام والرماد.

العناصر الرئيسية للغلاية هي غرفة الاحتراق (صندوق النار) والمبادل الحراري الأنبوبي. الوحدة الرئيسية عبارة عن موقد مزود بإمداد هواء قسري. ينقل الهواء الساخن الناتج عن الفرن، والذي يمر عبر أنابيب الاحتراق، الحرارة إلى غلاف الماء، ثم يُطرد عبر المدخنة المبردة. في نماذج الغلايات عالية الطاقة، يتم تركيب مروحة - جهاز شفط دخان - لهذا الغرض.

تتميز مولدات الحرارة الحبيبية أيضًا بنظام تحميل يدوي للوقود. في هذا التصميم، يختلف الغلاية عن النماذج الكلاسيكية فقط بموقد شعلة خاص يوفر لهبًا مستمرًا. كما أنها مزودة بقادوس صغير السعة مزود باحتياطي وقود. لمدة 1 - 7 أيام من الحرق المستمر.

الوزن النوعي للحبيبات من 600 إلى 700 كجم/م³، ومتوسط ​​استهلاك الوقود اليومي هو 2 كجم في الساعة لجهاز ذو قوة 10 كيلو وات أي 48 كجم يوميا.

تتضمن فوائد استخدام غلاية الحبيبات الميزات التالية:

• زيادة نقل الحرارة للوقود وتصميم الغلاية نفسها يسمحان بتحقيق الكفاءة تصل إلى 92%.
• تضمن الأتمتة سهولة الصيانة والسلامة التشغيلية.

• وقت احتراق مستمر عالي.
• الحد الأدنى من الانبعاثات الضارة في الغلاف الجوي.

تشمل عيوب غلايات الحبيبات ما يلي:

• الاعتماد على الطاقة.
• تكلفة عالية - الأغلى بين "إخوانهم".

التحلل الحراري

من الغلايات التقليدية إلى غلايات التحلل الحراري تتميز بدورة احتراق مزدوجةيتم استخدام إحدى الغرف لحرق الوقود، والغرفة الأخرى للغاز المنطلق.

تحترق المادة الخام في الغرفة الأولى من الغلاية عند مستوى منخفض من الأكسجين ودرجة حرارة عالية (حتى 800 درجة مئوية) وتبدأ عملية تكوين غاز التحلل الحراري، وتعتمد كميته على رطوبة الوقود.

أفضل مصدر للطاقة لمثل هذا الجهاز هو الخشب الصلب. يُسمح بإضافة حبيبات الخشب، بالإضافة إلى نفايات الخشب (لا يزيد عن ربع حجم الحطب).

مخطط تشغيل مولد الغاز:

• يتم وضع الوقود على الشبكة.
• يتم توفير إمداد الهواء الأساسي.
• يتم إيصال الوقود المشتعل إلى درجة الحرارة المطلوبة.
• من خلال ضبط الصمام، يتم الحد من إمداد الهواء، وبالتالي بدء عملية التحلل الحراري.
• يتم ضخ الغاز الناتج إلى الغرفة الثانوية بالتزامن مع إمداد الهواء.
• يحترق الغاز عند ملامسته للأكسجين مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة، وبالتالي تسخين السائل في المبادل الحراري.
• يخرج ناتج الاحتراق، الدخان، من خلال المدخنة.

الصورة 3. مقارنة بين بنية غلاية الوقود الصلب من النوع الكلاسيكي (يسار) وغلاية التحلل الحراري (يمين).

معدل تفاعل الغاز مع الأكسجين يتم تنظيمها بواسطة صمام أوتوماتيكي، مما يسمح بالحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة للسائل المبرد.

تتضمن مزايا غلايات مولدات الغاز ما يلي:

• مكتمل، ما يقرب من 100% احتراق الوقود (الكفاءة) 85 - 95%);
• تنظيم درجة حرارة سائل التبريد بسهولة.

ومن عيوب الغلايات ما يلي:

• ارتفاع تكلفة المعدات؛
• متطلبات عالية على جودة الوقود (الرطوبة لا يزيد عن 20%).

المواد اللازمة لصنع الغلاية

بمجرد حل المشكلة المتعلقة بنوع الوقود، يبدأون في اختيار المادة للعنصر الرئيسي لنظام التدفئة - الغلاية.

• الحديد الزهر

تشمل مزاياها المتانة، حيث تخدم غلاية الحديد الزهر 35 سنة وما فوقولكن هنا تنتهي الصفات الإيجابية.

تشمل الخصائص السلبية لغلاية الحديد الزهر ما يلي: ارتفاع خطر الصدمة الحرارية.

قابل للكسر وفقًا لخصائصه الفيزيائية، فإن الحديد الزهر عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون، يتفاعل بشكل سيئ مع التغيرات المفاجئة في درجات الحرارةبسبب هذه الجودة من المواد، يتطلب الغلاية الأنابيب، أي توصيل دائرة تدفئة واحدة أو أكثر، وتجهيز نظام التدفئة بالأتمتة.

سعر نقطة مهمة تستحق الاهتمام، لأن تكلفة غلاية الحديد الزهر مرتفعة، وإذا لزم إصلاحها، فستكون هناك تكلفة باهظة. ويفسر ذلك استحالة الإصلاح، إذ لا يمكن لحام أو عزل عناصر الحديد الزهر في الغلايات بفعالية. ويجب استبدال القطعة المعيبة بالكامل.

الحديد الزهر الخوف من الصدمات الميكانيكية المفاجئة.

ولم يتوصل الخبراء والمستخدمون إلى إجماع بشأن هذه المسألة. تبريد طويل لعناصر الحديد الزهر للغلاية. من حيث التشغيل، هذا أمر جيد، ولكن في حالة الإصلاحات العاجلة أو الحاجة إلى التحول بسرعة إلى وضع تدفئة آخر، فهو أمر سيء.

• فُولاَذ

هذا هو نفس سبيكة الحديد والكربون. ولكن على عكس الحديد الزهر، فإنه يحتوي على عناصر كيميائية أخرى - معادن ولافلزات. وبناءً على ذلك، يُعتبر الفولاذ سبيكة تحتوي على لا تقل عن 45% حديد.

الغلايات الفولاذية معرضة للتآكل وتخدم 10 - 15 سنة أقل من الحديد الزهر، ولكن أيضالديها بعض المزايا:

• المعدات أرخص من الخيار السابق.
• يمكن أن تحتوي غلاية فولاذية منخفضة الطاقة على صندوق نار كبير الحجم. بالنسبة لأجهزة الحديد الزهر، يعتمد عمق صندوق النار على قوتها، على سبيل المثال، 15 كيلوواط يتوافق 30 سنتيمترًا. بينما مع الغلايات الفولاذية - ذات القدرة المماثلة، يمكن أن يكون العمق حتى 60 سم.
• يمكن إصلاح الغلايات الفولاذية ويمكن إعادتها إلى حالة العمل بسهولة عن طريق اللحام.
• تم تجهيز جميع الأجهزة تقريبًا بالأتمتة، وهو ما لا يمكن قوله عن منتجات الحديد الزهر.

فيديو مفيد

شاهد الفيديو الذي يوضح عملية تركيب غلاية الوقود الصلب في المنزل.

كيفية اختيار قوة الجهاز

لإجراء الاختيار النهائي لغلاية التدفئة، يجب عليك معرفة انتقال الحرارة للوقود وإجراء حساب الطاقة المطلوبة.

تبديد الحرارة:

• الفحم - 6500 سعرة حرارية/كجم؛
• قوالب نفايات الخشب - 4500 سعرة حرارية/كجم؛
• حطب 20% رطوبة - 3600 سعرة حرارية/كجم؛
• حطب 50% رطوبة - 1900 سعرة حرارية/كجم.

الفحم هو الذي ينتج أعلى كمية من الحرارة، ولكن من المستحسن استخدام الخشب بسعر منخفض في منطقة الإقامة.

يقدم تجار التجزئة مجموعة واسعة من معدات التدفئة، ولكن ليس كل الشركات المصنعة في عجلة من أمرها للإشارة إلى الوقود الأساسي في خصائص الأجهزة.

إذا صُممت الغلاية للعمل بالفحم، فسيحترق الخشب فيها أيضًا بشكل مثالي، لكن الكفاءة لن تتوافق مع الكفاءة المعلنة. سيؤثر هذا على: حول مدة الاحتراق وكمية الخشب المستهلكة.

اتخاذ القرار الصحيح للمستخدم سوف تساعدك العمليات الحسابية البسيطة.

في المتوسط ​​للتدفئة 10 م² ارتفاع الغرف حتى 3 أمتار مطلوب 1 كيلوواط سعة الغلاية. أي لتدفئة مساحة بمساحة 100 متر² كافٍ 10 كيلوواط.

سيتم الحصول على نتيجة مماثلة إذا تم إجراء الحساب بناءً على حجم الغرفة. في هذه الحالة، مع وجود عزل حراري فعال للمبنى، من الضروري 40 واط لكل متر مربع. على سبيل المثال: ارتفاع الجدران 2.5 متر، مربع 100 متر²، 100 × 2.5 × 40 = 10000 واط (10 كيلو واط).

هذا الحساب مناسب عند استخدام الغلاية للتدفئة فقط. بالنسبة للغلاية ثنائية الدائرة، التي تُستخدم كغلاية تدفئة غير مباشرة، يُرجى مراعاة: سعة المبادل الحراري.