Compacter dan een kachel, maar niet minder heet: een kolenkachel

Een kolenketel is niet te onderscheiden van een kachel, het ontwerp bevat dezelfde elementen, maar Het is gemaakt van andere materialen en heeft kleinere afmetingen.

De hoofdfunctie is dus het verwarmen van de woning. Maar er zijn ook andere mogelijkheden. Kolenketel met twee circuits voorziet de eigenaar van warm water en de kookplaat zorgt ervoor dat hij eten kan koken.

Het werkingsprincipe van kolenketels voor verwarming

Kolenketel bestaat uit een solide body en gevelpanelen. Om warmteverlies te beperken, bevindt zich tussen de carrosserie en de panelen warmte-isolerend materiaal.

Foto 1. Kolenketel voor verwarming met automatische vulling. Aan de zijkant bevindt zich een bunker waarin zich kolen bevinden.

Aan de voorkant zitten drie camera's. Elk heeft een deksel, waarvan het ontwerp voorkomt dat er rook in de kamer komt. De onderste kamer dient om as op te vangen. Aan de onderkant, op het achterpaneel, bevindt zich een verstelbare opening voor geforceerde of natuurlijke trek.

De kolen worden in het centrale compartiment (verbrandingskamer) geladen. Het onderste en middelste gedeelte worden gescheiden door een rooster, wat een directe luchtstroom en afvoer van afval mogelijk maakt. Tijdens de verbranding stijgt warme lucht naar de bovenste kamer en verwarmt de warmtewisselaar. Het verwarmde water uit de warmtewisselaar komt via leidingen in het verwarmings- en warmwatersysteem terecht. De temperatuur wordt ingesteld met behulp van een trekregelaar of elektronica.

Kolenketels zijn verdeeld in twee grote typen: met handmatige of automatische brandstofvulling. Verwarmingen eerste groep vereisen constante, 4-6 keer per dag, kolentoevoer. Ze zijn niet in staat een gelijkmatige temperatuur van het koelmiddel te handhaven tijdens bedrijf.

Ketels tweede groep hebben een extra brandstoftank en een automatisch toevoersysteem. Na één lading werken ze. tot 7 dagen. Automatische brandstoftoevoer handhaaft constant de ingestelde watertemperatuur in het systeem. Ook kolenketels worden onderverdeeld naar verbrandingsmethode.

Foto 2. Schematische weergave van een kolengestookte verwarmingsketel. De pijlen geven de belangrijkste onderdelen aan.

Soorten apparaten

Er zijn verschillende soorten kolenketels voor verwarming. Ze verschillen door verbrandingsprincipe en door materiaal productie.

Directe verbranding

Deze boilers zijn het goedkoopst en het meest gangbaar. De verbranding in het systeem begint onderaan en verspreidt zich geleidelijk door de gehele kamer. De verwarmde lucht stijgt op en verwarmt de metalen warmtewisselaar, die de warmte overdraagt ​​aan het water of een andere vloeibare koelvloeistof.

Efficiëntie dergelijke verwarmingstoestellen ongeveer 70-75%Dit komt door de ontwerpkenmerken. Het grootste deel van de verwarmde lucht krijgt niet de tijd om volledig warmte af te geven en wordt via de schoorsteen afgevoerd. Hoog brandstofverbruik — het grootste nadeel van ketels met directe verbranding.

Lang brandend

Ketels van dit type kenmerken zich door een gecompliceerd ontwerp: de warmtewisselaar bevindt zich hier niet boven, maar achter de verbrandingskamer.

Ook het verbrandingssysteem is aangepast: de kolen worden niet van onderaf, maar van bovenaf aangestoken en van daaruit wordt lucht aangevoerd.

Dergelijke verwarmingstoestellen hebben een voordeel ten opzichte van cv-ketels met directe verbranding. Er hoeft minder vaak brandstof te worden bijgevuld. Maar er zijn enkele bijzonderheden:

• De kolen moeten goed gedroogd zijn. Anders duurt het lang voordat de ketel is opgewarmd en geeft hij weinig warmte af.
• Bij gebruik van natte kolen ontstaat condensatie., dat, wanneer gemengd met as, een stinkende brij vormt. Dit mengsel komt in de vuurhaard terecht, waardoor de ketel uitvalt. Het kan ook de schoorsteen verstoppen of lekken.
• Vaak alleen gebruikt steenkoolsoorten met een lage klonteringscoëfficiënt.
• Apparaten van dit type kunnen niet worden nagevuld.Voordat u de ketel vult, moet u wachten tot de brandstof volledig is opgebrand. Dit komt doordat de verbranding van boven naar beneden plaatsvindt.

Pyrolyse-achtige apparaten

Belangrijkste verschillen met eerdere ketels: tweede verbrandingskamer en automatisering. Na de ontsteking stopt het regelsysteem de luchttoevoer. Bij gebrek aan zuurstof begint de steenkool te smeulen en komen er een bepaalde hoeveelheid verbrandingsgassen vrij. De gassen worden geforceerd naar de tweede kamer geleid, vermengd met lucht en verbrand. Dankzij dit ontwerp Ketelrendement nadert 92%, wat een efficiënter brandstofgebruik mogelijk maakt.

Foto 3. Schematische weergave van de interne structuur van een pyrolyse-kolenverwarmingsketel. De pijlen geven de richting van de gasstromen aan.

De nadelen van pyrolyseketels zijn dezelfde als die van apparaten met een lange brandduur. Plus: Zulke verwarmingstoestellen kunnen niet zonder elektriciteit functioneren.

Het is tijd om te praten over het materiaal, waarvan de ketel is gemaakt. Dit is een belangrijke factor die de duurzaamheid en onderhoudbaarheid van het verwarmingssysteem beïnvloedt.

Gelaste stalen behuizing

Goedkoop De modellen van de toestellen hebben een behuizing van dun plaatstaal. Duurder er zijn gebouwen 4 mm dik gemaakt van hittebestendig of koolstofrijk ketelstaal.

Maar ze hebben allemaal dezelfde voor- en nadelen. Voordelen:

• Door zijn plasticiteit is staal bestand tegen druk- en temperatuurveranderingen, die de kritische waarden iets overschrijden. Dit betekent dat de stalen behuizing kleine overbelastingen aankan, maar dat de gietijzeren behuizing zal splijten.
• Staal is lichter dan gietijzer, wat transport en installatie vereenvoudigt.
• Schade aan de romp (scheuren en naadbreuken) veroorzaakt door verhoogde druk, kan met een lasapparaat worden gerepareerd.

Nadelen:

• Corrosie — de grootste vijand van een stalen warmtewisselaar. Roest leidt tot uitputting van de wanden en tot verbranding.
• Eenvoudige stalen behuizingen binnen een paar jaar opbranden.
• Er is geen mogelijkheid om het vermogen te verhogen ketel.

Gietijzer als alternatief

De gietijzeren behuizing bestaat uit secties (platen) gegoten uit een zeer sterke legering. De platen worden met bouten aan elkaar bevestigd en de verbindingen zijn voorzien van een hittebestendige kit. Het ontwerp maakt het mogelijk om de ketelcapaciteit te vergroten door secties toe te voegen. Dergelijke apparaten hebben een aantal voordelen:

• Gietijzer is corrosiebestendig, waardoor er meer levensduur van de ketel tot 50 jaar.
• De afmetingen van de apparaten zijn relatief kleinDit is mogelijk omdat het materiaal de warmte goed vasthoudt en het oppervlak van de warmtewisselaar verkleind is.
• Gemakkelijk te repareren. Het beschadigde gedeelte wordt eenvoudigweg vervangen door een nieuw gedeelte.
• Mogelijkheid tot capaciteitsuitbreiding.

Gebreken:

• Gietijzer kan niet goed tegen plotselinge temperatuurwisselingen. Zelfs bij kleine trillingen kunnen er scheuren in de delen ontstaan.
• De broosheid van gietijzer heeft een negatieve invloed op transport. Schokken en stoten kunnen het apparaat beschadigen.
• De efficiëntie is lager dan die van staal ketels. Het is niet mogelijk om een ​​multi-pass warmtewisselaar te produceren.

Voor- en nadelen van kolengestookte ketels

Voordelen:

• Vergeleken met andere vastebrandstofketels hebben kolenketels een langere verbrandingstijd. Kolen branden ongeveer 1,5 keer langer dan brandhout en 2-3 keer langer dan pellets.
• Elke kolenketel werkt met verschillende soorten vaste brandstofEr wordt gebruik gemaakt van brandhout, pellets en zaagsel. Houd er echter rekening mee dat het vermogen van het apparaat afneemt. met 25-30%.
• Het eenvoudige ontwerp garandeert bescherming tegen onbedoeld breken. En gerichte reparaties kunnen door iedereen met een minimum aan vaardigheden worden uitgevoerd. De boiler is grofweg een kast met verschillende compartimenten.

• Steenkool is een natuurlijk materiaal. Bij verbranding komt het in de atmosfeer terecht. er worden geen schadelijke of giftige stoffen uitgestoten.
• Steenkool brandt langer en produceert meer warmte. Dat betekent dat een apparaat dat op deze brandstof werkt, vele malen zuiniger is dan vergelijkbare apparaten die op andere vaste brandstoffen werken.

Gebreken:

• Zelfs bij gebruik van gedroogde brandstof, De schoorsteen van de ketel raakt geleidelijk verstopt. Om de schoorsteen schoon te maken, moet u een specialist inschakelen met een speciale stofzuiger of chemische reagentia, wat extra kosten met zich meebrengt. U kunt de schoorsteen ook zelf schoonmaken, maar daarvoor moet u hem volledig demonteren.
• De prijs van conventionele kolenketels is vergelijkbaar met die van gasmodellenDe kosten van pyrolyse-eenheden overstijgen 100-200 duizend roebel. Dat wil zeggen, als er toegang is tot gas, dan is de aankoop van kolenkachels niet rendabel.
• Steenkool is gevoelig voor de omgeving en neemt snel vocht op. Er moet speciale aandacht worden besteed aan de opslag ervan. De ruimte moet warm en droog zijn. Het gebruik van natte kolen leidt tot een afname van het vermogen en het doven van de vlam. Bovendien raakt de schoorsteen sneller verstopt.
• Modellen van verwarmingstoestellen die gebruikmaken van geforceerde trek en automatisering - energie-afhankelijk. Bij stroomuitval kan de ketel niet werken.

Nuttige video

Bekijk de video waarin de voordelen van een kolenketel voor verwarming worden besproken.

Basisveiligheidsregels en resultaten

Een kolengestookte ketel is een onmisbare bron voor verwarming en warmwatervoorziening, maar alleen bij afwezigheid van gas. Het ontwerp is eenvoudig en betrouwbaar. Het grootste nadeel: de noodzaak om periodiek brandstof toe te voegen.

Om veilig met de ketel te kunnen werken, moet u rekening houden met een aantal zaken:

• Het is verboden om koude koelvloeistof af te tappen of bij te vullen terwijl de ketel draait. Dit leidt onvermijdelijk tot een storing.
• Het is noodzakelijk om de schoorsteen schoon te houden om te voorkomen dat koolmonoxide de kamer binnendringt.