Der Wirkungsgrad des Kessels ist unglaublich hoch! Welche weiteren Eigenschaften hat die Festbrennstoffheizung?

Warum die Heizung als Festbrennstoff bezeichnet wird, lässt sich schon aus dem Namen ersehen - Festbrennstoff fungiert darin als Energieträger, die wiederum erneuerbar (Holz) und fossil (Torf, Kohle, Schiefer) sein können.

Arten von Festbrennstoffen

Beliebte Festbrennstoffarten zum Heizen eines Hauses oder zur Verwendung in Heizräumen werden berücksichtigt:

• Kohlebrennstoff - Steinkohle, Anthrazit, Braunkohle;
• Torfbrennstoff - Torfbriketts oder -pellets;
• Ölschiefer;
• Holzbrennstoff und seine Derivate.

Um zu entscheiden, welcher Rohstoff für die Beheizung einer bestimmten Anlage am besten geeignet ist, berücksichtigen Sie Kesseleigenschaften (Verbrauch verschiedener Kraftstoffarten), Preise für Energieträger und deren Lieferung in der Region.

Für die Beheizung eines relativ kleinen Gebäudes ist der umweltfreundlichste Brennstoff Holz und seine Derivate: Sägemehl, Späne, Hackschnitzel, Briketts und Pellets. Holzbrennstoff ist hinsichtlich des Heizwerts der Kohle etwas unterlegen, aber die Vorteile von Brennholz sind unbestreitbar:

• Verfügbarkeit in den meisten Regionen Russlands, und dementsprechend niedrig ist der Preis.
• Umweltfreundlichkeit - Brennholz gibt keine Schadstoffe (Schwefel) in die Atmosphäre ab.

Kohle schlägt Holz durch längere Brenndauer.

Arten von Festbrennstoffkesseln zum Heizen

Die Aufgabe der Heizungsanlagen jeglicher Art besteht aus der Erwärmung des Kühlmittels: Wasser, Frostschutzmittel, Öl oder Spezialflüssigkeit auf die angegebene Temperatur.

Daher weisen alle Typen und Modelle von Festbrennstoffkesseln eine Reihe gemeinsamer Merkmale auf.

Alle Kessel dieses Typs haben einen gemeinsamen Nachteil. - die Notwendigkeit, während der gesamten Heizperiode ständig Brennstoff nachzufüllen. Dieser Nachteil lässt sich nicht beseitigen, aber es ist durchaus möglich, die Häufigkeit der Nachspeisung von Brennholz, Kohle und Torf durch die Einbeziehung zusätzlicher Aggregate in die Kesselkonstruktion zu erhöhen. Um dies umzusetzen, müssen Sie das Funktionsprinzip und den Mechanismus eines Festbrennstoffkessels genau verstehen.

Insgesamt gibt es verschiedene drei Arten von Festbrennstoffkesseln — klassische Geräte, Pyrolyse- und Pelletgeräte.

Klassisches Schema

Traditionelles Standardmodell eines Festbrennstoffkessels kann mit jedem festen Brennstoff normal betrieben werden.

Das Funktionsprinzip basiert wie bei anderen Kesseltypen auf der Verbrennung des „angebotenen“ Rohstoffs, um das Kühlmittel auf eine bestimmte Temperatur zu erhitzen, wobei die während des Verbrennungsprozesses freigesetzte Wärme freigesetzt wird. Klassischer Kessel funktioniert wie ein herkömmlicher Backofen, aber die Wände und das „Dach“ des Feuerraums bilden einen Wassermantel. Der Brennraum des Kessels selbst ist voluminös und durch Roste am Boden vom Aschekasten getrennt. Die zur Verbrennung des Rohmaterials benötigte Luft gelangt durch die Aschekastentür mit Klappe und Rost in den Feuerraum.

Foto 1. Der Aufbau eines Festbrennstoffkessels des klassischen Typs. Die Pfeile zeigen die Teile des Geräts an.

Die im Kesselfeuerraum entstehenden Rauchgase werden durch den Schornstein abgeführt und mit ihnen auch Ein erheblicher Teil der Wärme geht „den Bach runter“. Dieser Punkt sollte auch bei der Auswahl eines Gerätemodells berücksichtigt werden. Viele Hersteller verwenden zusätzliche Rauchkorridore und Biegungen in der Konstruktion ihrer Kessel, um die Effizienz zu steigern.

Der offensichtliche Vorteil eines klassischen Heizgeräts - Fehlen von Elektronik, Automatisierung und verschiedenen Arten von Steuerungssystemen, die sehr "gerne" ausfallen. Wenn die Kesselkonstruktion über einen Thermostat verfügt, funktioniert dieser nach einem mechanischen Prinzip.

Solche Argumente sprechen für die Zuverlässigkeit eines klassischen Festbrennstoffkessels. Was die Nachteile der Kesselkonstruktion dieses Typs betrifft, gibt es nur einen - die Ausrüstung erfordert ständige Aufmerksamkeit während der gesamten Heizperiode: Brennstoffversorgung, Ascheentsorgung, Reinigung von Wänden und Schornsteinen.

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Pelletheizungen

Pellets sind kleine zylindrische Granulate aus Holz, Torf und landwirtschaftlichen Abfällen. Dieser Biobrennstoff hat eine anderthalbmal höhere Heizleistung als Brennholz. 20 % Luftfeuchtigkeit.

Eine automatisierte Anlage mit hohem Wirkungsgrad wurde speziell entwickelt, um das Potenzial von Pellets auszuschöpfen (92 %). Pelletkessel kann ziemlich lange unbemerkt bleiben menschlich.

Foto 2. Pellet-Festbrennstoffkessel. Links befindet sich ein trichterförmiger Tank zum Befüllen mit Pellets.

Die Dauerbrenndauer des Kessels hängt von zwei Bedingungen ab:

• Bunkerkapazität mit Pelletvorrat, von wo aus diese in den Feuerraum gelangen.
• Die Geräteteile müssen von Ruß und Asche gereinigt werden.

Die Hauptelemente des Kessels sind Brennkammer (Feuerraum) und Rohrwärmetauscher. Die Haupteinheit ist ein Brenner mit Zwangsluftzufuhr. Die vom Ofen erzeugte heiße Luft, die durch die Feuerrohre strömt, überträgt Wärme auf den Wassermantel und wird durch den bereits abgekühlten Schornstein ausgestoßen. Bei Hochleistungskesselmodellen ist für solche Arbeiten ein Ventilator - ein Rauchabzug - installiert.

Pellet-Wärmeerzeuger verfügen auch über ein manuelles Brennstoffladeschema. In dieser Ausführung unterscheidet sich der Kessel von klassischen Modellen nur durch einen speziellen Brenner, der eine kontinuierliche Flamme erzeugt. Es verfügt über einen angeschlossenen Trichter mit kleinem Fassungsvermögen und Brennstoffreserve. für 1 - 7 Tage Dauerbrand.

Spezifisches Gewicht von Pellets von 600 bis 700 kg/m³, und der durchschnittliche tägliche Kraftstoffverbrauch beträgt 2 kg pro Stunde für ein Gerät mit Strom 10 kW, also 48 kg pro Tag.

Zu den Vorteilen eines Pelletkessels zählen unter anderem folgende Merkmale:

• Erhöhte Wärmeübertragung des Brennstoffs und das Kesseldesign selbst ermöglichen die Erreichung von Effizienz bis zu 92 %.
• Durch die Automatisierung wird eine einfache Wartung und Betriebssicherheit gewährleistet.

• Hohe Dauerbrenndauer.
• Minimale Menge an schädlichen Emissionen in die Atmosphäre.

Zu den Nachteilen von Pelletkesseln gehören:

• Energieabhängigkeit.
• Hohe Kosten – die teuersten unter ihren „Brüdern“.

Pyrolyse

Vom herkömmlichen Kessel zum Pyrolysekessel zeichnen sich durch einen doppelten Verbrennungszyklus ausEine der Kammern dient zum Verbrennen des Brennstoffs, die andere für das freigesetzte Gas.

Der Rohstoff in der ersten Kammer des Kessels verbrennt bei niedrigem Sauerstoffgehalt und hoher Temperatur (bis 800 °C) und startet den Prozess der Bildung von Pyrolysegas, dessen Menge von der Feuchtigkeit des Brennstoffs abhängt.

Die beste Energiequelle für ein solches Gerät ist Hartholz. Es ist zulässig, Pellets sowie Holzabfälle hinzuzufügen (nicht mehr als ein Viertel des Brennholzvolumens).

Funktionsschema des Gasgenerators:

• Der Brennstoff wird auf den Rost gelegt.
• Für die Primärluftversorgung ist gesorgt.
• Der gezündete Brennstoff wird auf die erforderliche Temperatur gebracht.
• Durch die Einstellung des Ventils wird die Luftzufuhr begrenzt und dadurch der Pyrolyseprozess gestartet.
• Das entstehende Gas wird gleichzeitig mit der Luftzufuhr in die Sekundärkammer gepumpt.
• Das Gas verbrennt bei Kontakt mit Sauerstoff unter starker Wärmefreisetzung und erhitzt dadurch die Flüssigkeit im Wärmetauscher.
• Das Verbrennungsprodukt, der Rauch, tritt durch den Schornstein aus.

Foto 3. Vergleich des Aufbaus eines Festbrennstoffkessels des klassischen Typs (links) und eines Pyrolysekessels (rechts).

Die Reaktionsgeschwindigkeit von Gas mit Sauerstoff geregelt durch ein automatisches Ventil, wodurch die erforderliche Temperatur des Kühlmittels aufrechterhalten werden kann.

Zu den Vorteilen von Gasgeneratorkesseln gehören:

• vollständig, fast 100 % Kraftstoffverbrennung (Effizienz) 85 - 95 %);
• einfache Regulierung der Kühlmitteltemperatur.

Als Nachteile von Kesseln gelten:

• hohe Ausrüstungskosten;
• hohe Anforderungen an die Brennstoffqualität (Feuchtigkeit nicht mehr als 20 %).

Materialien zur Herstellung eines Kessels

Sobald die Frage der Brennstoffart geklärt ist, beginnen sie mit der Auswahl des Materials für das Hauptelement der Heizungsanlage – den Kessel.

• Gusseisen

Zu seinen Vorteilen zählen die Langlebigkeit, ein Gusseisenkessel dient 35 Jahre und älterDoch damit enden die positiven Eigenschaften auch schon.

Zu den negativen Eigenschaften eines Gusseisenkessels gehören: hohes Risiko eines Thermoschocks.

Zerbrechlich Gusseisen ist nach seinen physikalischen Eigenschaften eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. reagiert schlecht auf plötzliche TemperaturänderungenAufgrund dieser Materialqualität ist eine Verrohrung des Kessels, also der Anschluss eines oder mehrerer Heizkreisläufe, sowie die Ausstattung der Heizungsanlage mit Automatisierung erforderlich.

Preis - Ein wichtiger Punkt, der Beachtung verdient, da die Kosten für einen Gusseisenkessel hoch sind und bei notwendigen Reparaturen erhebliche Kosten entstehen. Dies liegt daran, dass Gusseisenelemente in Kesseln nicht reparaturfähig sind – sie lassen sich nicht effektiv schweißen oder abdichten. Ein defektes Teil muss komplett ausgetauscht werden.

Gusseisen Angst vor plötzlichen mechanischen Einwirkungen (Schock).

In dieser Frage besteht zwischen Experten und Anwendern kein Konsens. langes Abkühlen der Gusseisenelemente des Kessels. Das ist zwar betriebstechnisch gut, bei dringenden Reparaturen oder der Notwendigkeit, schnell auf einen anderen Heizmodus umzuschalten, jedoch schlecht.

• Stahl

Dies ist die gleiche Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Im Gegensatz zu Gusseisen enthält es jedoch andere chemische Elemente – Metalle und Nichtmetalle. Angesichts dieser Tatsache gilt Stahl als eine Legierung, die nicht weniger als 45 % Eisen.

Stahlkessel unterliegen der Korrosion und dienen 10 - 15 Jahre weniger als Gusseisen, aber auchhaben einige Vorteile:

• Die Ausstattung ist günstiger als die vorherige Variante.
• Ein Stahlkessel mit geringer Leistung kann einen recht großen Feuerraum haben. Bei Gusseisengeräten hängt die Tiefe des Feuerraums von der Leistung ab, zum Beispiel: 15 kW entspricht 30 Zentimeter. Während bei Stahlkesseln - bei ähnlicher Leistung - die Tiefe bis 60 cm.
• Stahlkessel sind reparierbar und können durch Schweißen problemlos wieder betriebsbereit gemacht werden.
• Fast alle Geräte sind mit einer Automatisierung ausgestattet, was man von Gusseisenprodukten nicht behaupten kann.

Nützliches Video

Sehen Sie sich das Video an, das den Installationsprozess eines Festbrennstoffkessels in einem Haus demonstriert.

So wählen Sie die Leistung des Geräts

Um eine endgültige Wahl eines Heizkessels zu treffen, Sie müssen die Wärmeübertragung des Brennstoffs und das Verfahren zur Berechnung der erforderlichen Leistung kennen.

Wärmeableitung:

• Kohle - 6500 kcal/kg;
• Holzabfallbriketts - 4500 kcal/kg;
• Brennholz 20 % Luftfeuchtigkeit - 3600 kcal/kg;
• Brennholz 50 % Luftfeuchtigkeit - 1900 kcal/kg.

Kohle hat die höchste Heizleistung, aber die Verwendung von Holz ist ratsam zum günstigen Preis in der Wohnregion.

Der Handel bietet eine große Auswahl an Heizgeräten an, doch nicht alle Hersteller haben es eilig, den Primärbrennstoff in den Gerätebeschreibungen anzugeben.

Wenn der Kessel für Kohle ausgelegt ist, verbrennt auch Holz darin einwandfrei, der Wirkungsgrad entspricht jedoch nicht dem angegebenen. Dies wirkt sich aus von der Brenndauer und der verbrauchten Holzmenge ab.

Treffen Sie die richtige Entscheidung für den Benutzer einfache Rechenoperationen helfen dabei.

Durchschnittlich für Heizung 10 m² Raumhöhe bis zu 3 Meter erforderlich 1 kW Kesselleistung. Das heißt, einen Raum mit einer Fläche zu heizen 100 m² genug 10 kW.

Ein ähnliches Ergebnis wird erzielt, wenn die Berechnung auf der Grundlage des Raumvolumens erfolgt. In diesem Fall ist es bei einer wirksamen Wärmedämmung des Gebäudes notwendig 40 W pro 1 m². Zum Beispiel: die Höhe der Wände 2,5 m, Quadrat 100 m², 100 x 2,5 x 40 = 10.000 W (10 kW).

Diese Berechnung ist sinnvoll, wenn der Kessel nur zum Heizen verwendet wird. Bei einem Zweikreiskessel, der als indirekter Heizkessel dient, berücksichtigen Sie Wärmetauscherkapazität.