ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำนั้นสูงมาก! ระบบทำความร้อนเชื้อเพลิงแข็งมีคุณสมบัติอื่นๆ อะไรอีกบ้าง?

เหตุใดความร้อนจึงเรียกว่าเชื้อเพลิงแข็งก็ชัดเจนจากชื่อของมัน เชื้อเพลิงแข็งทำหน้าที่เป็นตัวพาพลังงานในนั้นซึ่งสามารถนำมาหมุนเวียนได้ (ไม้) และฟอสซิล (พีท ถ่านหิน หินดินดาน)

ชนิดของเชื้อเพลิงแข็ง

ประเภทของเชื้อเพลิงแข็งที่นิยมใช้ในการทำความร้อนภายในบ้านหรือสำหรับใช้ในห้องหม้อไอน้ำ ถือว่าเป็น:

• เชื้อเพลิงถ่านหิน - ถ่านหินแข็ง แอนทราไซต์ ถ่านหินสีน้ำตาล
• เชื้อเพลิงพีท - พีทอัดก้อนหรือเม็ด
• หินน้ำมัน-
• เชื้อเพลิงไม้ และอนุพันธ์ของมัน

ในการตัดสินใจว่าควรเลือกวัตถุดิบใดสำหรับการให้ความร้อนในสถานที่เฉพาะ ให้คำนึงถึง ลักษณะเฉพาะของหม้อน้ำ (อัตราการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ) ราคาแหล่งพลังงานและการจัดส่งในภูมิภาค

สำหรับการทำความร้อนให้กับอาคารที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ยอมรับได้มากที่สุดคือ ไม้และอนุพันธ์: ขี้เลื่อย เศษไม้ เศษไม้ เศษไม้เป็นก้อน และเม็ดไม้ เชื้อเพลิงจากไม้มีค่าความร้อนต่ำกว่าถ่านหินเล็กน้อย แต่ข้อดีของไม้ฟืนนั้นไม่อาจปฏิเสธได้:

• ความพร้อมจำหน่าย ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของรัสเซีย ดังนั้นราคาจึงต่ำ
• ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม - ไม้ฟืนไม่ปล่อยสารอันตราย(กำมะถัน)ออกสู่บรรยากาศ

ถ่านหินชนะไม้ เนื่องจากระยะเวลาการเผาไหม้ที่ยาวนานขึ้น-

ประเภทของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งเพื่อการทำความร้อน

หน้าที่ของอุปกรณ์ทำความร้อนทุกชนิด ประกอบด้วยการให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็น: น้ำ, สารป้องกันการแข็งตัว, น้ำมัน หรือของเหลวพิเศษตามอุณหภูมิที่กำหนด

ดังนั้นหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งทุกประเภทและทุกรุ่นจึงมีลักษณะทั่วไปหลายประการ

หม้อน้ำประเภทนี้ทั้งหมดมีข้อเสียเหมือนกันหนึ่งประการ - ความจำเป็นในการเติมเชื้อเพลิงอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงฤดูหนาว ไม่สามารถขจัดข้อเสียนี้ได้ แต่สามารถเพิ่มความถี่ในการเติมฟืน ถ่านหิน และพีทได้โดยการเพิ่มหน่วยเพิ่มเติมในการออกแบบหม้อไอน้ำ หากต้องการดำเนินการนี้ คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานและกลไกของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งอย่างชัดเจน

โดยรวมแล้วก็มีความแตกต่างกัน หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งสามประเภท — อุปกรณ์ไพโรไลซิสและเม็ดแบบคลาสสิก

รูปแบบคลาสสิก

หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งรุ่นมาตรฐานแบบดั้งเดิม สามารถใช้งานได้ปกติกับเชื้อเพลิงแข็งทุกชนิด

หลักการทำงานเช่นเดียวกับหม้อไอน้ำประเภทอื่น ๆ คือใช้การเผาไหม้วัตถุดิบ "ที่เสนอ" เพื่อให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด โดยความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ หม้อไอน้ำแบบคลาสสิก ทำงานในลักษณะเดียวกับเตาอบธรรมดาแต่ผนังและ "หลังคา" ของเตาผิงเป็นชั้นกันน้ำ ห้องเชื้อเพลิงของหม้อไอน้ำนั้นมีขนาดใหญ่มาก โดยแยกจากถาดขี้เถ้าด้วยตะแกรงที่ด้านล่าง อากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้วัตถุดิบจะเข้าสู่เตาผิงผ่านประตูถาดขี้เถ้าด้วยแผ่นปิดและตะแกรง

ภาพที่ 1 โครงสร้างของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งแบบคลาสสิก ลูกศรแสดงส่วนประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์

ก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นในกล่องไฟของหม้อไอน้ำจะถูกกำจัดออกทางปล่องไฟ และพร้อมกับก๊าซเหล่านั้นด้วย ความร้อนจำนวนมาก "ถูกระบายลงท่อระบายน้ำ" ควรคำนึงถึงประเด็นนี้ด้วยเมื่อเลือกรุ่นอุปกรณ์ ผู้ผลิตหลายรายใช้ช่องระบายควันและส่วนโค้งเพิ่มเติมในการออกแบบหม้อไอน้ำเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนของอุปกรณ์ทำความร้อนแบบคลาสสิก - ขาดระบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบอัตโนมัติ ระบบควบคุมต่างๆ ที่ "ชอบ" พังมาก หากการออกแบบหม้อไอน้ำมีเทอร์โมสตัท จะทำงานตามหลักการทางกล

ข้อโต้แย้งดังกล่าวกล่าวถึงความน่าเชื่อถือของหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งแบบคลาสสิก สำหรับข้อเสียของการออกแบบหม้อไอน้ำประเภทนี้ มีอยู่เพียงข้อเดียวเท่านั้น อุปกรณ์ต้องได้รับการดูแลอย่างต่อเนื่อง ตลอดฤดูร้อน: การจ่ายเชื้อเพลิง การกำจัดขี้เถ้า การทำความสะอาดผนังและปล่องไฟ

อุปกรณ์ให้ความร้อนด้วยเม็ดไม้

เม็ดเชื้อเพลิงเป็นเม็ดทรงกระบอกขนาดเล็กที่ทำจากไม้ พีท และขยะจากการเกษตร เชื้อเพลิงชีวภาพชนิดนี้มีความสามารถในการให้ความร้อนได้มากกว่าฟืนถึงหนึ่งเท่าครึ่ง ความชื้น 20%

การติดตั้งแบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพสูงได้รับการพัฒนาโดยเฉพาะเพื่อเปิดเผยศักยภาพของเม็ดพลาสติก (92%). หม้อไอน้ำเม็ดไม้ อาจไม่มีใครสังเกตเห็นได้เป็นเวลานาน มนุษย์.

ภาพที่ 2 หม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งแบบเม็ดไม้ ทางด้านซ้ายเป็นถังรูปกรวยสำหรับบรรจุเชื้อเพลิงแข็งแบบเม็ดไม้

ระยะเวลาการเผาไหม้ต่อเนื่องของหม้อไอน้ำขึ้นอยู่กับสองเงื่อนไข:

• ความจุของบังเกอร์พร้อมแหล่งเก็บเม็ดไม้ ซึ่งเม็ดไม้จะถูกส่งไปยังเตาผิง
• จำเป็นต้องทำความสะอาดชิ้นส่วนอุปกรณ์จากเขม่าและขี้เถ้า

องค์ประกอบหลักของหม้อน้ำได้แก่ ห้องเผาไหม้ (เตาเผา) และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน หน่วยหลักคือเตาเผาที่มีระบบจ่ายอากาศอัด อากาศร้อนที่ผลิตโดยเตาเผาผ่านท่อไฟถ่ายเทความร้อนไปยังปลอกน้ำ และระบายออกผ่านปล่องไฟซึ่งเย็นลงแล้ว ในรุ่นหม้อไอน้ำกำลังสูง จะมีการติดตั้งพัดลมดูดควันสำหรับงานดังกล่าว

เครื่องกำเนิดความร้อนเม็ดไม้ยังมีรูปแบบการโหลดเชื้อเพลิงด้วยตนเอง ในการออกแบบนี้ หม้อไอน้ำแตกต่างจากรุ่นคลาสสิกตรงที่มีหัวเผาแบบพิเศษที่ให้เปลวไฟต่อเนื่องเท่านั้น มีถังบรรจุขนาดเล็กพร้อมเชื้อเพลิงสำรองติดอยู่ด้วย สำหรับการเผาไหม้ต่อเนื่อง 1 – 7 วัน-

ความถ่วงจำเพาะของเม็ด ตั้งแต่ 600 ถึง 700 กก./ตรม.³- และอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันเฉลี่ยต่อวันคือ 2 กิโลกรัมต่อชั่วโมง สำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังไฟ 10 กิโลวัตต์ หรือ 48 กิโลกรัมต่อวัน

ประโยชน์ของการใช้หม้อไอน้ำเม็ดมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• การถ่ายเทความร้อนของเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นและการออกแบบหม้อไอน้ำช่วยให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น สูงถึง 92%.
• ระบบอัตโนมัติช่วยให้การบำรุงรักษาและการดำเนินงานเป็นเรื่องง่ายและปลอดภัย

• ระยะเวลาการเผาไหม้ต่อเนื่องสูง
• ปริมาณการปล่อยมลพิษอันเป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศน้อยที่สุด

ข้อเสียของหม้อไอน้ำเม็ดไม้ ได้แก่:

• การพึ่งพาด้านพลังงาน
• ต้นทุนสูง - แพงที่สุดในบรรดา "พี่น้อง" ของพวกเขา

ไพโรไลซิส

จากหม้อไอน้ำแบบดั้งเดิมไปจนถึงหม้อไอน้ำแบบไพโรไลซิส มีลักษณะเด่นคือมีรอบการเผาไหม้แบบสองรอบห้องหนึ่งใช้สำหรับเผาเชื้อเพลิง อีกห้องหนึ่งสำหรับระบายก๊าซ

วัตถุดิบในห้องแรกของหม้อไอน้ำจะเผาไหม้ที่ระดับออกซิเจนต่ำและอุณหภูมิสูง (สูงถึง 800°C) และเริ่มกระบวนการก่อตัวของก๊าซไพโรไลซิสซึ่งปริมาณขึ้นอยู่กับความชื้นของเชื้อเพลิง

แหล่งพลังงานที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าวคือไม้เนื้อแข็ง อนุญาตให้เติมเม็ดไม้และเศษไม้ได้ (ไม่เกินหนึ่งในสี่ของปริมาณไม้ฟืน-

แผนผังการทำงานของเครื่องกำเนิดก๊าซ :

• เชื้อเพลิงถูกวางอยู่บนตะแกรง
• จัดให้มีการจ่ายอากาศหลัก
• เชื้อเพลิงที่จุดระเบิดจะถูกนำไปให้ถึงอุณหภูมิที่ต้องการ
• การปรับวาล์วจะจำกัดปริมาณอากาศที่จ่ายเข้าไป จึงเริ่มกระบวนการไพโรไลซิสได้
• แก๊สที่เกิดขึ้นจะถูกสูบเข้าไปในห้องรองพร้อมกันกับแหล่งจ่ายอากาศ
• เมื่อก๊าซสัมผัสกับออกซิเจน จะเผาไหม้โดยปลดปล่อยความร้อนจำนวนมาก ส่งผลให้ของเหลวในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับความร้อน
• ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ คือ ควัน จะถูกระบายออกทางปล่องไฟ

ภาพที่ 3 เปรียบเทียบโครงสร้างหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งแบบคลาสสิก (ซ้าย) และหม้อไอน้ำไพโรไลซิส (ขวา)

อัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่างก๊าซกับออกซิเจน ควบคุมด้วยวาล์วอัตโนมัติซึ่งทำให้สามารถรักษาอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นได้ตามต้องการ

ข้อดีของหม้อไอน้ำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแก๊ส ได้แก่:

• สมบูรณ์, เกือบ 100% การเผาไหม้เชื้อเพลิง (ประสิทธิภาพ) 85 - 95%-
• การควบคุมอุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นที่ง่ายดาย

ข้อเสียของหม้อน้ำถือว่ามีดังนี้:

• ต้นทุนอุปกรณ์สูง;
• ความต้องการคุณภาพเชื้อเพลิงที่สูง (ความชื้น ไม่เกิน 20%-

วัสดุอุปกรณ์ในการทำหม้อน้ำ

เมื่อปัญหาเกี่ยวกับประเภทเชื้อเพลิงได้รับการแก้ไขแล้ว พวกเขาจะเริ่มเลือกวัสดุสำหรับองค์ประกอบหลักของระบบทำความร้อน ซึ่งก็คือหม้อไอน้ำ

• เหล็กหล่อ

ข้อดีคือมีความทนทาน หม้อต้มเหล็กหล่อทำหน้าที่ อายุ 35 ปีขึ้นไปแต่คุณสมบัติเชิงบวกก็สิ้นสุดแค่เพียงตรงนี้

ลักษณะเชิงลบของหม้อไอน้ำเหล็กหล่อ ได้แก่ : มีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะช็อกจากความร้อนสูง

บอบบาง เหล็กหล่อเป็นโลหะผสมของเหล็กและคาร์บอนตามคุณสมบัติทางกายภาพ ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันได้ไม่ดีเนื่องจากคุณภาพของวัสดุชนิดนี้ หม้อไอน้ำจึงต้องมีระบบท่อ นั่นคือการเชื่อมต่อวงจรทำความร้อนหนึ่งวงจรหรือมากกว่านั้น เพื่อให้ระบบทำความร้อนมีระบบอัตโนมัติ

ราคา - ประเด็นสำคัญที่ควรใส่ใจ เนื่องจากต้นทุนของหม้อน้ำเหล็กหล่อนั้นสูง และหากจำเป็นต้องซ่อมแซม คุณจะต้องจ่ายเงินเป็นจำนวนมาก ซึ่งอธิบายได้จากการที่ซ่อมแซมไม่ได้ เนื่องจากองค์ประกอบเหล็กหล่อในหม้อน้ำไม่สามารถเชื่อมหรือปิดผนึกได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ชำรุดทั้งหมด

เหล็กหล่อ กลัวการกระแทกอย่างกะทันหัน

ผู้เชี่ยวชาญและผู้ใช้ยังไม่สามารถบรรลุฉันทามติเกี่ยวกับปัญหานี้ การระบายความร้อนชิ้นส่วนเหล็กหล่อของหม้อไอน้ำเป็นเวลานาน ในด้านการใช้งานถือว่าดี แต่หากต้องซ่อมแซมเร่งด่วนหรือต้องเปลี่ยนไปใช้โหมดทำความร้อนอื่นอย่างรวดเร็วก็ถือว่าไม่ดี

• เหล็ก

นี่คือโลหะผสมเหล็กและคาร์บอนชนิดเดียวกัน แต่ต่างจากเหล็กหล่อ ตรงที่เหล็กมีธาตุเคมีอื่นๆ เช่น โลหะและอโลหะ เมื่อพิจารณาจากข้อเท็จจริงนี้ เหล็กจึงถือเป็นโลหะผสมที่มี เหล็กไม่น้อยกว่าร้อยละ 45.

หม้อน้ำเหล็กมักเกิดการกัดกร่อนและใช้งาน น้อยกว่าเหล็กหล่อ 10 - 15 ปีแต่ยังรวมถึงมีข้อดีบางประการ:

• อุปกรณ์มีราคาถูกกว่าตัวเลือกก่อนหน้า
• หม้อน้ำเหล็กกำลังต่ำอาจมีเตาผิงที่มีปริมาตรค่อนข้างมาก สำหรับอุปกรณ์เหล็กหล่อ ความลึกของเตาผิงจะขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น 15 กิโลวัตต์ สอดคล้องกัน 30 เซนติเมตรในขณะที่หม้อน้ำเหล็ก - ที่มีกำลังใกล้เคียงกัน ความลึกสามารถ สูงถึง 60 ซม.-
• หม้อน้ำเหล็กสามารถซ่อมแซมและนำกลับมาใช้งานได้ง่ายด้วยการเชื่อม
• อุปกรณ์เกือบทั้งหมดมีระบบอัตโนมัติ ซึ่งไม่สามารถพูดได้เช่นนั้นกับผลิตภัณฑ์เหล็กหล่อ

วีดีโอที่เป็นประโยชน์

ชมวิดีโอซึ่งสาธิตขั้นตอนการติดตั้งหม้อไอน้ำเชื้อเพลิงแข็งในบ้าน

วิธีการเลือกกำลังไฟของอุปกรณ์

ในการตัดสินใจเลือกหม้อน้ำขั้นสุดท้าย คุณต้องทราบการถ่ายเทความร้อนของเชื้อเพลิงและขั้นตอนการคำนวณพลังงานที่ต้องการ

การระบายความร้อน:

• ถ่านหิน - 6500 กิโลแคลอรี่/กก.
• เศษไม้อัดแท่ง - 4500 กิโลแคลอรี่/กก.
• ฟืน 20% ความชื้น - 3600 กิโลแคลอรี่/กก.
• ฟืน 50% ความชื้น - 1900 กิโลแคลอรี/กก.-

ถ่านหินให้ความร้อนสูงที่สุด แต่แนะนำให้ใช้ไม้ ในราคาที่ไม่แพงในพื้นที่ที่อยู่อาศัย

ผู้ค้าปลีกนำเสนออุปกรณ์ทำความร้อนหลากหลายประเภท แต่ไม่ใช่ผู้ผลิตทุกรายที่จะรีบระบุเชื้อเพลิงหลักไว้ในคุณลักษณะของอุปกรณ์

หากหม้อไอน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับถ่านหิน ไม้ก็จะเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ แต่ประสิทธิภาพจะไม่เป็นไปตามที่ประกาศไว้ ซึ่งจะส่งผลต่อ เกี่ยวกับระยะเวลาในการเผาไหม้และปริมาณไม้ที่ใช้

การตัดสินใจที่ถูกต้องสำหรับผู้ใช้งาน การคำนวณทางคณิตศาสตร์แบบง่ายๆ จะช่วยได้

โดยเฉลี่ยสำหรับการให้ความร้อน 10 เมตร² ความสูงของห้อง สูงถึง 3 เมตร ที่จำเป็น 1 กิโลวัตต์ ความจุของหม้อน้ำ คือ การให้ความร้อนแก่พื้นที่ที่มีพื้นที่ 100 เมตร² เพียงพอ 10 กิโลวัตต์-

หากคำนวณตามปริมาตรของห้องก็จะได้ผลลัพธ์ที่คล้ายกัน ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพสำหรับอาคาร 40 วัตต์ ต่อ 1 ตร.ม.เช่น ความสูงของกำแพง 2.5 ม. สี่เหลี่ยม 100 เมตร²- 100x2.5x40=10000 วัตต์ (10 กิโลวัตต์)

การคำนวณนี้เหมาะสมเมื่อใช้หม้อน้ำเพื่อการทำความร้อนเท่านั้น สำหรับหม้อน้ำแบบวงจรคู่ซึ่งทำหน้าที่เป็นหม้อน้ำทำความร้อนทางอ้อม ให้คำนึงถึง ความจุเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน