一度燃料を補給すれば、数日間は気にしなくて済みます！長時間燃焼の固形燃料ボイラー
固形燃料ボイラーは、ガス化と電化が広く普及しているにもかかわらず、非常に人気がある。燃料としての木材は広く入手可能で安価です。
古いデザインは効率が低く、非常に不便であるため、設計者は暖房設備の改良に絶えず取り組んでいます。
操作を容易にするために、長時間燃焼する火室が発明されました。
デザインの選択
ボイラーの効率を最大限に高めるために、設計者は 以下の課題を解決する必要がある：
- 燃料の効率的な燃焼。過剰酸素による燃焼とガスの熱分解の2つのアプローチがあります。
- 定量自動燃料供給または層状燃焼。
- 燃焼室の周囲または燃焼生成物の経路にヒートシンクを配置します。
これらのタスクの実装に応じて メーカーによってデザインは大きく異なります。
出力別ボイラーの種類
暖房にどのようなタスクを設定するかによって選択は異なります。まず決定すべきことは ボイラーの目的。
産業
対象 大規模建物、乾燥室、暖房装置の暖房に。 容量は熱エネルギーの需要に基づいて計算され、多くの場合ボイラーが選択されます 25～30％強力になります。 設計には独立したボイラー室、複雑な配管、自動制御が必要であり、操作とメンテナンスは訓練を受けたストーカーによって行われます。
写真1. 加熱回路に接続された工業用固形燃料長時間燃焼ボイラー。
このデザインは 木材の自動再装填および熱分解用。 廃棄物が木くずやおがくずである企業では、主にこの燃料が使用されます。この場合、オーガールートを備えたバンカーローディングシステムが使用されます。
国内
使用時の快適性を向上させる設計。 最大自律燃焼時間、季節に応じて冷却剤温度を制御する能力、エネルギーの自立性、燃料の種類 - これらすべての特徴は、ボイラーの種類を選択する際に考慮されます。
燃料燃焼方式と設計上の特徴による種類
燃焼とは、木材を急速にガスに分解し、その後炭素を二酸化炭素に酸化するプロセスです。最適な燃焼 常に大量の熱を放出します。 木材の燃焼時間と効率を高める方法は様々あります。
格子
燃焼は火格子上で起こる空気が通過する部分です。燃料は全量燃焼し、炎の強さは灰受けから供給される空気の量によって調整されます。
長期燃焼モードでは、空気供給の遅れにより燃焼が遅くなるため、このようなボイラーは効果がありません。
熱分解ガスに分解された木材のほとんどは燃えず、煤となって煙突の壁に付着します。このようなボイラーを使用する最適な方法は、 強制燃焼モード そして 蓄熱装置における熱エネルギーの蓄積。
熱分解
熱分解ボイラーは、1バッチの薪を長時間燃焼させます。 薪が層ごとに分解して熱分解ガスを生成することにより その後燃焼が行われます。このような火室では、燃焼は負荷全体にわたって行われるわけではなく、必要な量の燃料のみがガス化室で燃焼します。熱は熱分解ガスの燃焼によって得られ、煙突に設置された熱交換器によって回収されます。熱分解は比較的狭い範囲の出力でのみ使用可能であるため、このパラメータは慎重に扱う必要があります。
写真2. 長時間燃焼熱分解型固形燃料ボイラーの内部構造と動作原理。
熱分解ボイラーの大きな欠点は、 エネルギー依存。 ガスの燃焼と固形燃料の分解を維持するために、ファンによって空気が強制的に送り込まれます。この欠点は、強制空気供給による紛れもない利点を伴います。 冷却剤の温度を正確に調節することが可能 安定した燃焼。装置は自動化されており、バンカー燃料（おがくず、ペレット）の供給により、驚くほど長時間の自動運転を実現しています。
大きな利点 熱分解ボイラー - 相対的な雑食性いくつかの調整と設計上の特徴により、殻、わら、おがくず、ペレット、木片、樹皮でも熱分解が起こります。
トップバーニング
1つのタブの燃焼時間を延長する革新的なアプローチ - 強制的に 燃料は全量燃焼しない 下から上へ、そして 上から下へ、層ごとに。
写真3. 上面燃焼式固形燃料ボイラーの外部構造と内部構造。矢印は装置各部を示す。
この装置はシンプルだ燃焼室には薪が充填され、空気は複数のダクトから供給されます。燃焼は負荷の上部でのみ起こり、十分な空気供給があれば燃料は完全に燃焼します。
ボイラーの設計上の特徴によって、使用する燃料の種類が決まります。可能であれば、 ブックマークはしっかりと締める必要があります炭が落ちて新たな火がつかないようにするためです。この装置は大きな木材にも使えますが、おがくず、チップ、ペレットなどをまぶす必要があります。重要なのは、 燃料の均一な分布 チャンバーの面積によって。
石炭や泥炭練炭で暖房することは不可能である灰分が多い燃料であるためです。また、灰の発生量が増えるため、湿った木材は使用できません。
シャフトタイプ
上部燃焼ボイラーの改良設計空気は、貨物「パンケーキ」が設置された特別な伸縮式エアダクトを通じて供給されます。
燃料は、巨大な高温の金属に押されて、上から下へと徐々に燃焼します。炎は燃焼ゾーンに直接供給される空気によって煽られます。
このデザインは「Stropuva」社の製品に見事に実装されていますは、何千人ものデザイナーや職人によって何度も模倣され、改良されてきました。
驚くほど柔軟な設定、シンプルさ、耐久性、驚異的な効率と燃焼時間を備えたデザインは、注目を集めます。ボイラーはファンや送風機を使用せず、独立して稼働します。
燃料の充填は可能な限り均一に行う必要があります。 ボイラーはどんな乾燥した木材でも完璧に機能します。 木片、おがくず、わら、薪、小丸太、ペレット。ペレットを使用すると燃焼時間が大幅に長くなるため、ボイラーへの燃料の投入頻度を減らすことができます。
長時間燃焼する固形燃料ボイラーの選び方
選択は次のような要因によって左右されます。
- 予算。 外国製の機器は高額になる場合があるため、そのような機器を購入する代わりに、電気またはガスで10年間暖房することも可能です。ボイラーの価格は最適であるべきです。
- 利用可能な燃料。 最も便利な燃料は 圧縮されたペレット。 発熱量が高く、機械化による積込みに適しています。問題は価格と入手性です。乾燥した広葉樹燃料を購入したり、自分で乾燥させたりできる場合は、ボイラーを自由に購入できます。
写真4. 小さな円筒形の粒状のペレット。長時間燃焼する固形燃料ボイラーの燃料として使用されます。
- 利用規約。 強力なヒーターを使用する場合は、別途ボイラー室を設け、ステンレス鋼またはセラミック製の断熱煙突を設置する必要があります。これにより作業が大幅に複雑化し、予算も膨らみます。
- ボイラーの前に設定されるタスク。 週に一度だけ炉に通う必要がある場合は、石炭で稼働するシャフト型装置、または燃料タンクにペレットを積み込み、ペレットで燃焼させるペレットボイラーを購入する必要があります。このようなシステムは高価であり、必要がない場合は、よりシンプルな「雑食性」の装置を検討することをお勧めします。
- 装備の耐久性。 設計が複雑になるほど、燃焼温度が高くなり、金属の劣化が進み、ボイラーの修理や交換の頻度が高くなります。設計によって、メンテナンスと修理の費用は大きく異なります。
デバイスの操作方法
あらゆる機器の最適な操作 動作モードと燃料特性によって異なります。 空気ダクト内での煤や結露の発生を防ぐには、火室を最適なモードで運転する必要があります。空気が不足した「絞め殺し」運転は、ボイラーの効率を著しく低下させます。ボイラーは大量の薪を消費し、燃焼時間は長くなりますが、暖まりが悪くなります。
ボイラー室
ボイラー室には 以下の重要なパラメータ：
- 分離。 焚き付けの煙が居住空間に入らないようにしてください。ボイラー室は居住空間の外、別の建物または道路からアクセスできる部屋に設置するのが最適です。
- ボリュームとメンテナンスのしやすさ。 機器は基礎の上に設置され、周囲には配管ユニット、ダンパー、清掃に簡単にアクセスできるよう空きスペースが設けられています。
- 煙突と換気装置の存在。 長時間燃焼する固形燃料ボイラーは結露が発生しやすい傾向があります。レンガ造りの煙突は適していません。結露は石材を貫通してしまうからです。ステンレス製のスリーブやセラミック製のスリーブを使用することをお勧めします。
燃料
固形燃料ボイラーは、適切な燃料がある場合にのみ長時間燃焼モードで動作します。奇跡は起こりません。1キロワットのエネルギーを得るには、一定量のエネルギーキャリアを燃焼させる必要があります。 燃料の量は単純に計算されます: 発熱量を把握し、それにボイラー効率を掛け合わせる必要があります。
薪。 乾燥した木材、できれば広葉樹を使用してください。問題なく暖房が作動すれば、準備費用は回収できます。
ペレット。 メーカーは、高カロリーで高効率な既製の燃料を供給しています。ペレットはかさばりますが、廃棄物は発生しません。産業廃棄物の輸送を容易にするために開発されました。ペレット炉は自動化が容易で、大型の燃料貯蔵庫があれば、ボイラーは人間の介入なしに数ヶ月間燃焼させることができます。
おがくず、木片。 木材加工廃棄物の活用 湿気とゴミという 2 つの問題があります。 おがくずは密度がかなり低いため、発熱量も低くなります。
これは燃料の安さによって補われており、多くの企業が燃料を無料で、あるいはほとんど無償で提供しています。
バルク植物残渣：わら、ケーキ、殻。 代替エネルギーにおける新しいキーワードは、再生可能燃料の利用です。生産残渣、わら、ヒマワリの茎、その他の地域産燃料は、これまで廃棄物として処分されていました。このような燃料の利用は低コストであるため、採算が取れますが、常に新しい燃料を購入できる機会があれば、利用する価値があります。
バルク燃料の保管と輸送の難しさが解決される 容器、大きな袋、紙袋での包装を使用します。
注意！ そんな燃料を大量に保管するなんて無理！水分が凝縮し、 燃料が腐り始め、過熱し、自然発火する危険があります。
袋に入れて棚に置き、空気が通るように保管すると便利です。
安全な使用のためのルール
- 煙突装置。 火災は煙突が天井を貫通する部分から発生します。煙突の断熱性を高め、操作規則を遵守することで、火災を防ぐことができます。
- 熱交換器と煙突のすすを定期的に清掃します。 清掃されていない煙突では煤が燃えることがあります。煤の燃焼温度 1000℃以上パイプからは大量の火花が飛び散ります。 危険！火災の危険性が大いにあります！
- 火気のある場所を離れないでください。暖房を子供や精神障害のある人に任せないでください。
- 長時間燃焼するボイラーは技術的な装置です。 指示をよく読んで、製造元の推奨事項に従ってください。
ボイラー効率の判定方法
設置後、ボイラーは試験を受ける必要があります。試験では、火室に 均質な乾燥薪の計量された部分、暖房システムが接続されています。
3つのパラメータを測定する：水量、初期温度、最終温度、燃焼時間。これらのデータに基づいて、冷却剤に伝達されるエネルギー量が計算されます。
得られた値を燃料の発熱量と比較します。数値が異なる場合は 20%増加 — システムは「完璧に」機能します。
役に立つビデオ
固形燃料長時間燃焼ボイラーの特徴と動作原理について説明するビデオをご覧ください。
結論
正しく選択されたボイラーは、割り当てられた義務を果たします。 部屋を長時間暖め、色褪せや煙が出ずに動作します煤の発生は最小限です。優れたボイラーは、人によるメンテナンスが最小限で済み、メンテナンスが容易で、修理も必要ありません。
