Účinnost kotle je neuvěřitelně vysoká! Jaké další vlastnosti má topení na tuhá paliva?

Proč se topení nazývá tuhým palivem, je zřejmé už z jeho názvu - pevné palivo v něm funguje jako nosič energie, které mohou být zase obnovitelné (dřevo) a fosilní (rašelina, uhlí, břidlice).

Druhy tuhých paliv

Oblíbené druhy tuhých paliv pro vytápění domu nebo pro použití v kotelnách jsou považovány za:

• uhelné palivo - černé uhlí, antracit, hnědé uhlí;
• rašelinové palivo - rašelinové brikety nebo pelety;
• ropná břidlice;
• dřevěné palivo a jeho deriváty.

Při rozhodování, kterou surovinu je nejlepší zvolit pro vytápění konkrétního objektu, je třeba vzít v úvahu charakteristiky kotle (spotřeba různých druhů paliva), ceny energetických zdrojů a jejich dodávky v regionu.

Pro vytápění relativně malé budovy je nejpřijatelnějším ekologickým palivem dřevo a jeho deriváty: piliny, hobliny, štěpky, brikety a pelety. Dřevěné palivo je z hlediska výhřevnosti poněkud horší než uhlí, ale výhody palivového dřeva jsou nepopiratelné:

• Dostupnost ve většině regionů Ruska, a proto je cena nízká.
• Ekologická šetrnost - palivové dřevo neuvolňuje do ovzduší škodlivé látky (síru).

Uhlí poráží dřevo kvůli delší době hoření.

Typy kotlů na tuhá paliva pro vytápění

Úkol topného zařízení jakéhokoli typu spočívá v ohřevu chladicí kapaliny: voda, nemrznoucí kapalina, olej nebo speciální kapalina na stanovenou teplotu.

Proto mají všechny typy a modely kotlů na tuhá paliva řadu společných charakteristik.

Všechny kotle tohoto typu mají jednu společnou nevýhodu. - nutnost neustálého přikládání paliva po celou topnou sezónu. Tuto nevýhodu nelze odstranit, ale je docela možné zvýšit frekvenci přikládání palivového dřeva, uhlí a rašeliny zahrnutím dalších jednotek do konstrukce kotle. K tomu je třeba jasně pochopit princip fungování a mechanismus kotle na tuhá paliva.

Celkem existují různé tři typy kotlů na tuhá paliva — klasická, pyrolýzní a peletová zařízení.

Klasické schéma

Tradiční, standardní model kotle na tuhá paliva je schopen normálně fungovat na jakékoli pevné palivo.

Princip fungování, stejně jako u jiných typů kotlů, je založen na spalování „nabízené“ suroviny za účelem ohřevu chladicí kapaliny na stanovenou teplotu, přičemž teplo se uvolňuje během procesu spalování. Klasický kotel funguje stejně jako běžná trouba, ale stěny a „střecha“ topeniště tvoří vodní plášť. Samotná palivová komora kotle je objemná, oddělená od popelníku rošty ve spodní části. Vzduch potřebný pro spalování suroviny vstupuje do topeniště dvířky popelníku s klapkou a roštem.

Foto 1. Konstrukce kotle na tuhá paliva klasického typu. Šipky označují části zařízení.

Spaliny vznikající v topeniště kotle jsou odváděny komínem a spolu s nimi i Významná část tepla „jde do odpadu“. Tento bod je třeba vzít v úvahu i při výběru modelu zařízení. Mnoho výrobců používá v konstrukcích svých kotlů další kouřové chodby a ohyby pro zvýšení účinnosti.

Zřejmá výhoda klasického topného zařízení - absence elektroniky, automatizace, různých typů řídicích systémů, které se velmi „rády“ porouchají. Pokud má konstrukce kotle termostat, funguje na mechanickém principu.

Takové argumenty hovoří o spolehlivosti klasického kotle na tuhá paliva. Pokud jde o nevýhody konstrukce kotle tohoto typu, existuje pouze jedna - zařízení vyžaduje neustálou pozornost po celou topnou sezónu: dodávka paliva, odstraňování popela, čištění stěn a komínů.

Mohlo by vás také zajímat:

Levná alternativa k radiátorům: keramické topné panely stojí za zvážení

A nechte chladné počasí ujít! Parní vytápění v soukromém domě: co to je, principy provozu

Vynikající odlitek Kasli: krbová kamna Eurokom Harold s varnou deskou a bez ní, rozměry vytápěné plochy

Zařízení na vytápění peletami

Pelety jsou malé válcovité granule vyrobené ze dřeva, rašeliny a zemědělského odpadu. Toto biopalivo má jedenapůlkrát větší výhřevnost než palivové dřevo. 20% vlhkost.

Automatizovaná instalace s vysokou účinností byla vyvinuta speciálně pro odhalení potenciálu pelet (92 %). Peletový kotel může zůstat poměrně dlouho bez povšimnutí člověk.

Foto 2. Kotel na tuhá paliva na pelety. Vlevo je trychtýřovitá nádrž pro plnění pelet.

Doba nepřetržitého hoření kotle závisí na dvou podmínkách:

• Kapacita bunkru se zásobou pelet, odkud vstupují do topeniště.
• Potřeba vyčistit části zařízení od sazí a popela.

Hlavními prvky kotle jsou spalovací komora (topeniště) a trubkový výměník tepla. Hlavní jednotkou je hořák s nuceným přívodem vzduchu. Horký vzduch produkovaný pecí, procházející požárními trubkami, přenáší teplo do vodního pláště a komínem, již ochlazený, je odváděn ven. U modelů kotlů s vysokým výkonem je pro tuto práci instalován ventilátor - odsávač kouře.

Peletové generátory tepla mají také manuální schéma přikládání paliva. V tomto provedení se kotel od klasických modelů liší pouze speciálním hořákem, který zajišťuje nepřetržitý plamen. Má připojený zásobník malého objemu se zásobou paliva. pro 1 - 7 dní nepřetržitého hoření.

Měrná hmotnost pelet od 600 do 700 kg/m²³, a průměrná denní spotřeba paliva je 2 kg za hodinu pro zařízení s napájením 10 kW, tj. 48 kg za den.

Mezi výhody používání peletového kotle patří následující vlastnosti:

• Zvýšený přenos tepla paliva a samotná konstrukce kotle umožňují dosažení účinnosti až 92 %.
• Automatizace zajišťuje snadnou údržbu a provozní bezpečnost.

• Vysoká doba nepřetržitého hoření.
• Minimální množství škodlivých emisí do ovzduší.

Mezi nevýhody peletových kotlů patří:

• Energetická závislost.
• Vysoká cena - nejdražší mezi svými „bratry“.

Pyrolýza

Od tradičních kotlů k pyrolýzním kotlům se vyznačují dvojitým spalovacím cyklemJedna z komor slouží ke spalování paliva, druhá k uvolňovanému plynu.

Surovina v první komoře kotle hoří při nízkém obsahu kyslíku a vysoké teplotě (až 800 °C) a zahájí proces tvorby pyrolýzního plynu, jehož množství závisí na vlhkosti paliva.

Nejlepším zdrojem energie pro takové zařízení je tvrdé dřevo. Je povoleno přidávat pelety, stejně jako dřevní odpad (ne více než čtvrtina objemu palivového dřeva).

Schéma provozu plynového generátoru:

• Palivo se umisťuje na rošt.
• Je zajištěn primární přívod vzduchu.
• Zapálené palivo se zahřeje na požadovanou teplotu.
• Nastavením ventilu se omezí přívod vzduchu, čímž se spustí proces pyrolýzy.
• Výsledný plyn je čerpán do sekundární komory současně s přívodem vzduchu.
• Plyn při kontaktu s kyslíkem hoří s velkým uvolněním tepla, čímž ohřívá kapalinu ve výměníku tepla.
• Produkt spalování, kouř, uniká komínem.

Foto 3. Porovnání konstrukce kotle na tuhá paliva klasického typu (vlevo) a pyrolýzního kotle (vpravo).

Rychlost reakce plynu s kyslíkem regulováno automatickým ventilem, což umožňuje udržovat požadovanou teplotu chladicí kapaliny.

Mezi výhody plynových generátorových kotlů patří:

• kompletní, téměř 100 % spalování paliva (účinnost) 85 - 95 %);
• snadná regulace teploty chladicí kapaliny.

Nevýhody kotlů jsou považovány za:

• vysoké náklady na vybavení;
• vysoké nároky na kvalitu paliva (vlhkost ne více než 20 %).

Materiály pro výrobu kotle

Jakmile je problém s typem paliva vyřešen, začnou vybírat materiál pro hlavní prvek topného systému - kotel.

• Litina

Mezi jeho výhody patří odolnost, litinový kotel slouží 35 let a víceAle tím pozitivní vlastnosti končí.

Mezi negativní vlastnosti litinového kotle patří: vysoké riziko tepelného šoku.

Křehký Litina je podle svých fyzikálních vlastností slitinou železa a uhlíku, špatně reaguje na náhlé změny teplotyVzhledem k této kvalitě materiálu vyžaduje kotel potrubí, tj. připojení jednoho nebo více topných okruhů, a vybavení topného systému automatizací.

Cena - důležitý bod, který si zaslouží pozornost, protože cena litinového kotle je vysoká a pokud jsou nutné opravy, budete muset zaplatit značnou částku. To je vysvětleno nemožností opravy - litinové prvky v kotlích nelze účinně svařovat ani utěsňovat. Vadný díl bude nutné kompletně vyměnit.

Litina strach z náhlého mechanického nárazu (otřesu).

Odborníci ani uživatelé se v této otázce neshodli. dlouhé chlazení litinových prvků kotle. Z hlediska provozu je to dobré, ale v případě urgentních oprav nebo potřeby rychlého přepnutí na jiný režim vytápění je to špatné.

• Ocel

Jedná se o stejnou slitinu železa a uhlíku. Na rozdíl od litiny však obsahuje další chemické prvky - kovy a nekovy. Vzhledem k této skutečnosti je ocel považována za slitinu obsahující nejméně 45 % železa.

Ocelové kotle podléhají korozi a slouží O 10–15 let méně než u litiny, ale takémají určité výhody:

• Zařízení je levnější než předchozí možnost.
• Nízkoenergetický ocelový kotel může mít topeniště poměrně velkého objemu. U litinových zařízení závisí hloubka topeniště například na jejich výkonu. 15 kW odpovídá 30 centimetrůZatímco u ocelových kotlů – s podobným výkonem – může být hloubka až 60 cm.
• Ocelové kotle lze opravit a snadno uvést do provozuschopného stavu svařováním.
• Téměř všechna zařízení jsou vybavena automatizací, což se nedá říci o výrobcích z litiny.

Užitečné video

Podívejte se na video, které demonstruje proces instalace kotle na tuhá paliva v domě.

Jak vybrat výkon zařízení

Pro konečné rozhodnutí o topném kotli, Potřebujete znát přenos tepla paliva a postup pro výpočet potřebného výkonu.

Odvod tepla:

• uhlí - 6500 kcal/kg;
• brikety z dřevěného odpadu - 4500 kcal/kg;
• palivové dříví 20 % vlhkost - 3600 kcal/kg;
• palivové dříví 50 % vlhkost - 1900 kcal/kg.

Uhlí má nejvyšší tepelný výkon, ale použití dřeva je vhodné. za nízkou cenu v oblasti bydliště.

Prodejci nabízejí širokou škálu topných zařízení, ale ne všichni výrobci spěchají s uvedením primárního paliva v charakteristikách zařízení.

Pokud je kotel navržen na uhlí, dřevo v něm bude také perfektně hořet, ale účinnost nebude odpovídat deklarované. To ovlivní na délce hoření a množství spotřebovaného dřeva.

Udělejte správné rozhodnutí pro uživatele jednoduchý aritmetický výpočet pomůže.

V průměru pro vytápění 10 metrů² výška místností až 3 metry požadovaný 1 kW kapacita kotle. To znamená k vytápění prostoru o ploše 100 metrů² dost 10 kW.

Podobného výsledku dosáhneme, pokud se výpočet provede na základě objemu místnosti. V tomto případě je při účinné tepelné izolaci budovy nutné 40 W na 1 m²Například: výška stěn 2,5 m, náměstí 100 metrů², 100x2,5x40=10000 W (10 kW).

Tento výpočet je vhodný, pokud se kotel používá pouze k vytápění. U dvouokruhového kotle, který slouží jako nepřímý ohřevný kotel, vezměte v úvahu kapacita výměníku tepla.