Ekonomický vykurovací systém vidieckeho domu na báze kotla na tuhé palivo, od „A“ po „Z“
V predloženom materiáli sa berú do úvahy všetky fázy vytvorenia efektívneho vykurovacieho systému pre vidiecky dom s kotlom na tuhé palivo. Počnúc voľbou výpočtu vybavenia a výkonu, končiac inštalačnými schémami a prevádzkovými pravidlami.
obsah:
Výber optimálneho typu kotlov a zariadení na tuhé palivá
V súčasnosti existujú 4 hlavné typy kotlov na tuhé palivo.
Tradičné, je to klasické
Morálne zastaralý dizajn s extrémne nízkou účinnosťou - menej ako 60%. Vyžaduje častú údržbu, manuálne plnenie paliva 4 až 8 krát za deň. Hlavnými výhodami sú nízka cena, vysoká spoľahlivosť a extrémna nenáročnosť.
Dlho horiace kotly
Ich technológia bola vyvinutá už v 70-tych rokoch minulého storočia a priniesla svoje logické závery pomocou moderných prostriedkov regulácie teploty. Prítomnosť obehových čerpadiel s núteným obehom robí tento systém o niečo efektívnejším ako klasické, ale prchavé. Bez toho, aby sme sa venovali zvláštnostiam procesu spaľovania, sme si všimli, že nakladanie paliva do dlho horiaceho kotla sa môže uskutočňovať výlučne cyklicky - to je nehospodárne s častými zmenami teploty a veľmi nevhodné na údržbu. V kombinácii so zložitou páskovacou schémou a celým zoznamom obmedzení počas podpaľovania je obsluha tohto stroja veľmi náročná.
Pyrolytické kotly
Pomerne nový typ. Princíp dodávky tepla je založený na spaľovaní pyrolytického plynu, ktorý sa uvoľňuje po tepelnom spracovaní paliva. Výrobcovia regulujú účinnosť takýchto kotlov viac ako 90%, čo je len reklamný trik. Týmto výpočtom účinnosti sa berie do úvahy energia spotrebovaná na pyrolýzny proces.
Pyrolýza je proces rozkladu dreva pri zahrievaní bez prístupu vzduchu, ktorý je sprevádzaný uvoľňovaním horľavého plynu.
Skutočný, technicky dokonalý model KDP tohto typu kotla neprekračuje 75 - 80%. A to s prihliadnutím na ideálne prevádzkové podmienky, čo znamená, že vlhkosť paliva nie je vyššia ako 10%. So zvyšujúcou sa vlhkosťou sa účinnosť prospešného tepla rýchlo rozptyľuje. Počas prevádzky vznikajú ďalšie riziká. Najväčší je potenciálny tok pyrolýzneho plynu. So systematickým plnením zariadenia palivom s vysokou vlhkosťou komora plynového generátora rýchlo vyhorí. Aby sa tomu zabránilo, odporúča sa, aby bola kotlová pec pred každou vykurovacou sezónou obložená.
Typ peliet
Technologicky najvyspelejší kotol na tuhé palivo, ktorý si môžete vybrať. Zahŕňa sadu riadiacich systémov, automatizáciu procesov a bezpečnosť. V súčasnosti je takéto zariadenie najdrahšie, ale technicky najpokročilejšie:
- vysoká účinnosť - 85 - 90%;
- úplná automatizácia procesu nakladania palivových peliet;
- flexibilný systém regulácie teploty v miestnostiach;
- vysoký stupeň bezpečnosti počas prevádzky.
Zariadenie a technické vlastnosti kotla na pelety:
1. Násypka na pelety;
2. Šnek na pelety;
3. Šnekový motor;
4. Potrubie na prívod paliva do horáka;
5. Dávkovač paliva do horáka;
6. Elektrické čističe popola;
7. Výmenník tepla - trojitý prechod vysokoteplotných plynov poskytuje vysokú účinnosť;
8. Ovládací panel;
9. Kontrolné okná na prítomnosť palivových peliet v násypke.
Schematický princíp činnosti kotla na ohrievanie peliet.
Palivové pelety, ktoré sa v týchto kotloch používajú ako palivo.
Kotly na pelety môžu byť zase rozdelené do troch typov podľa typu štruktúry hlavného prvku spaľovacej komory.
Horák horák
Toto je najmenej ekonomická technológia použitá v tomto type zariadenia. Spaľovanie paliva sa vyskytuje v prúde vzduchu vytváranom ventilátorom pri teplotách do 12000C. Charakteristickým rysom tejto technológie je univerzálnosť a jednoduchosť kvality paliva.
Pri výbere tohto typu horáka sa musíte presvedčiť, či existuje ďalšia odmerná komora (na obrázku zvýraznená) s uzatváracím ventilom klapky, ktorý zabraňuje spätnému spaľovaniu. Tým bude proces podávania peliet ekonomickejší a bezpečnejší.
rošt
Pri tomto spôsobe sa palivové granule plnia do skladovacej násypky a odtiaľ sa nalejú svojou vlastnou hmotnosťou na rošt. Nižšie je prečerpávaný vzduch, ktorý podporuje spaľovanie. Mriežky môžu byť pevné a mobilné. Tieto sa používajú na spaľovanie paliva veľkých frakcií s vysokým obsahom popola.
V spaľovacej komore je zvýraznený prívodný ventil peliet.
Rošt je tiež namontovaný v kužeľovej miske.
Retortové horáky
Oceľová alebo liatinová miska, na ktorej dochádza k spaľovaniu. Granuly sa privádzajú cez sklz zdola špeciálnym nakladacím šnekom. Rovnakým spôsobom sa privádza primárny spaľovací vzduch. Sekundárny vzduch na reguláciu a zintenzívnenie procesu sa dodáva cez otvory v retorte.
Video: Napájanie peliet v retortovom horáku
Dodatočné vybavenie pre kotol
Takmer všetky moderné modely majú štandardne nasledujúce funkcie:
1. Automatické zapaľovanie - optimálne je použitie vysokoteplotného sušiča vlasov v tepelne chránenom puzdre zabezpečenom proti zlyhaniu. Používajú sa tiež kovové alebo keramické vykurovacie telesá, ale sú menej odolné. Elektródová metóda je veľmi citlivá na obsah vlhkosti v granulách.
2. Ovládanie systému, V zásade sa na reguláciu teploty chladiacej sondy a lambda sondy používajú rôzne typy termostatov, ktoré určujú množstvo zvyškového kyslíka v spalinách. Oba detektory riadia výkon ventilátora tlačiaceho vzduch do pece.
Výber najúčinnejšieho modelu
Pred výberom kotla na tuhé palivo je potrebné určiť jeho energetické a technické kritériá, ktoré musí spĺňať, a to:
#1. Osvedčenie o prispôsobení všetkých kotolní na prevádzku na území Ruskej federácie.
#2. Prítomnosť niekoľkých spôsobov práce s rôznymi druhmi peliet.
#3. Možnosť použitia iného typu paliva.
#4. Úroveň požiadaviek na kvalitu paliva;
#5. Prítomnosť horúcej vody a schopnosť umožniť ekonomický „letný“ prevádzkový režim;
#6. Spoľahlivosť dlhodobej nepretržitej práce v samostatnom režime;
#7. Reprodukovateľná hladina hluku v rôznych prevádzkových režimoch:
- štandardné vykurovanie;
- vylepšené vykurovanie teplou vodou;
- zapaľovanie;
- dodávka palivových peliet z vnútornej a vonkajšej násypky;
#8. Schopnosť pripojiť externé dodatočné riadenie;
#9. Regulácia mierky teplotného režimu v priestoroch;
#10. Prístup a veľkosť popolníka;
#11. Dostupnosť bezpečnostných systémov
- kontrola spätného ponoru;
- ovládanie prehrievania chladiacej kvapaliny;
- automatický núdzový vypínač a hasiaci systém.
Pravidlá montáže a usporiadania kotolne
Inštalácia kotla na pelety na tuhé palivo sa musí vykonať z dôvodu pohodlnej prevádzky v priestrannej miestnosti. Pri jeho umiestňovaní je potrebné dodržiavať parametre technologických zarážok stien a iných povrchov, ktoré sú uvedené v cestovnom pase.
V praxi sa vyskytli prípady, keď sa po šiestich mesiacoch prevádzky zistilo, že nie je možné otvoriť popolník na jeho čistenie.
Hlavným kritériom vhodnosti miestnosti je dobrá prirodzená alebo nútená ventilácia a správne usporiadaný komín. Najbežnejšie používané schémy komínových zariadení nájdete nižšie:
Schéma A a B zariadenie komína v dome. Ako výfukový kanál sa používajú vetracie šachty usporiadané v úzkej stene. Tieto kanály musia byť doma izolované z hlavného prírodného ventilačného systému.
Schéma B - odstránenie komína z kotolne umiestnenej v suteréne.
Schémy D a D sú zariadením vonkajšieho komína zo špeciálne postavenej kotolne alebo domu.
Vo všetkých verziách komínového zariadenia musíte nainštalovať:
- lapač iskier na komíne;
- utesnenie prechodovej manžety do kotolne;
- drenážne zariadenie.
Inštalácia kotla na tuhé palivo sa odporúča na základovom vankúši s tepelnoizolačnou vrstvou. Ak to nie je v prípade zakúpeného modelu štandardné, je potrebné do miestnosti nainštalovať špeciálny analyzátor plynu.
Pravidlá inštalácie zásobníka na pelety
Okrem vstavaného zásobníka, ktorý má malý objem a ktorý musí byť často naplnený palivom, mnohí vlastníci pripájajú k systému externý veľkokapacitný zásobník.
Akékoľvek kontajnery sú vhodné na skladovanie peliet, hlavným stavom je tesnosť konštrukcie, ak je umiestnená mimo vyhrievanej miestnosti. Pri výbere objemu násypky je potrebné vychádzať zo štandardu, 1 tona peliet zaberá až 2 m3. konštrukčná výška nie je kritická.
Existuje názor, že vo vysokých nádobách sú drvené spodné vrstvy granúl, to nie je pravda. Vysoko kvalitné palivové pelety vydržia pomerne veľký tlak.
Nádoba by sa nemala nachádzať ďalej ako 12 m od kotla. Je povolená komplikovaná konštrukcia šneka alebo použitie násypiek prekládky pohonov, je však potrebné používať výlučne vysoko kvalitné palivo. V opačnom prípade prach padajúci vo veľkých množstvách do pece zníži účinnosť a môže poškodiť napájacie a dávkovacie mechanizmy kotla.
V dolnej časti kužeľa násypky, pod výstupom z prívodu paliva, je potrebné zabezpečiť audit na systematické odstraňovanie prachu. Ak má kužeľ malý prierez, hmotnosť granúl stlačených pod tlakom visí. V takom prípade sa odporúča nainštalovať špeciálne zariadenie „skrutkové miešadlo“.
Zásobník je pripojený k bojleru.
Použitie tepelného akumulátora a výpočet jeho objemu pre kotol na tuhé palivo
Pri použití výkonných vykurovacích zariadení existuje možnosť prehriatia chladiacej kvapaliny. Aj keď moderné modely majú dokonalú automatizáciu, ktorá takýmto situáciám bráni, je vhodné používať špeciálne zariadenia na akumuláciu tepla.
Tepelné akumulátory vykonávajú nasledujúce funkcie:
- automatická regulácia distribúcie ohrievaného chladiva v celom systéme;
- použitie ako výmenníkový buffer pri vytváraní hybridných vykurovacích systémov s niekoľkými typmi vykurovacích zariadení;
- niektoré modely môžu slúžiť ako teplovodný kotol, zvýšiť účinnosť kotla znížením počtu úprav ťahu.
Tabuľka výpočtu objemu skladovaného tepla pre kotol na tuhé palivo
Úložná kapacita tepla (L) | Čas ohrevu vody (h) pri výkone kotla (kW) | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 15 | 50 | 55 | 60 | |
500 | 1,2 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,4 |
1000 | 2,3 | 1,9 | 1,6 | 1,3 | 1,2 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,8 |
1200 | 2,8 | 2,2 | 1,9 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,1 | 1,1 | 0,9 |
1500 | 3,5 | 2,8 | 2,3 | 2,0 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
1800 | 4,2 | 3,4 | 2,8 | 2,4 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,5 | 1,4 |
2000 | 4,7 | 3,7 | 3,1 | 2,7 | 2,3 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,6 |
2400 | 5,6 | 4,5 | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 2,5 | 2,2 | 2,0 | 1,9 |
3000 | 7,0 | 5,6 | 4,7 | 4,0 | 3,5 | 3,1 | 2,8 | 2,5 | 2,3 |
3500 | 8,1 | 6,5 | 5,4 | 4,7 | 4,1 | 3,6 | 3,3 | 3,0 | 2,7 |
4000 | 9,3 | 7,4 | 6,2 | 5,3 | 4,7 | 4,1 | 3,7 | 3,4 | 3,1 |
4500 | 10,5 | 8,4 | 7,0 | 6,0 | 5,2 | 4,7 | 4,2 | 3,8 | 3,5 |
Zelená označuje optimálne objemy pre príslušné kapacity kotla. |
Rôzne typy a usporiadanie potrubia kotla na tuhé palivo
Existuje veľa spôsobov, ako pripojiť kotol a súvisiace vybavenie k celkovému vykurovaciemu systému v dome. Zoberme si najbežnejšie z nich.
Akumulačná nádrž funguje ako kotol na teplú vodu
Konštrukcia akumulačnej nádrže je špirála umiestnená vo vnútri tepelného akumulátora.Horúci tepelný nosič, ktorý je vo vnútri, ohrieva tečúcu vodu z okruhu teplej vody. V prípade spálenia a odstavenia kotla vám tepelný akumulátor umožňuje udržiavať prijateľnú teplotu v miestnosti až 2 dni. Pokiaľ sa funkcia TÚV nepoužíva.
Na reguláciu prítoku a teploty chladiacej kvapaliny sa používa automatické miešacie zariadenie:
- Guľový ventil;
- teplomer;
- Čerpadlo.
Zariadenie je tiež vybavené spätným ventilom, núdzovým automatickým ventilom prirodzenej cirkulácie (v prípade výpadku prúdu), integrovaným tepelným ventilátorom a armatúrou.
Princíp činnosti zariadenia je nasledujúci. Keď chladiaca kvapalina dosiahne určitú teplotu (780 ° C), tepelný ventil otvorí prívod vody z pohonu. Teplota sa udržuje na vopred určenej úrovni nastavením prierezu spätného priechodu z ústredného kúrenia na obtokový kanál.
Schéma zapojenia kotla na tuhé palivo do dvojúčelového tepelného akumulátora:
1. Bezpečnostná skupina;
2. Tepelná akumulačná nádrž;
3. Tepelná miešačka;
4. Typ membrány expanznej nádrže;
5. Systém doplňovania ventilov;
6. Obehové čerpadlo vykurovacieho systému;
7. radiátory;
8. Miešanie trojcestného ventilu;
9. Spätný ventil;
10. Obehové čerpadlo TÚV.
Pripojenie zásobníka tepla a samostatného kotla na teplú vodu
Objem kotla na pasívne vykurovanie systému TÚV závisí od počtu odberateľov a sily použitého zariadenia. Pri viazaní kotlov na pelety sa neodporúča používať polypropylénové materiály a štruktúry. Výstupná teplota tepelného výmenníka pri špičkovom zaťažení často prevyšuje výkon rúrok vyrobených z polymérnych materiálov.
Zapojenie kotla na tuhé palivo so samostatným bojlerom na teplú vodu:
1. Kotol.
2. Bezpečnostná skupina.
3. Expanzná membránová nádrž.
4. Obehové čerpadlo.
5. Ručný trojcestný zmiešavací kohútik.
6. Systém doplňovania ventilov.
7. Vykurovacie teleso.
8. Nepriame vykurovanie kotla na teplú vodu pre domácnosť.
9. Tepelná akumulačná nádrž.
Paralelné pripojenie dvoch vykurovacích kotlov
Aby sa predĺžila životnosť a rovnomerne rozložili použité zdroje, používatelia často kombinujú dva rôzne typy zdrojov tepla do jedného systému dodávky tepla. V tomto prípade je hlavným zdrojom tepla v zime kotol na tuhé palivo. Elektrický kotol sa zapína v núdzovom režime av letných mesiacoch, keď sa používa na ohrev vody.
Usporiadanie väzby kotla na tuhé palivo s paralelným elektrickým pripojením:
1. Kotol na pelety.
2. Zabezpečovacia skupina vykurovacieho systému.
3. Alternatívny kotol (elektrický alebo plynový).
4. Odlučovač na odvádzanie vzduchu zo systému.
5. Obehové čerpadlo.
6. Ručný trojcestný zmiešavací kohútik.
7. Ochranný ventil chodu nasucho.
8. Expanzná nádrž.
9. Doplňovací ventil vody.
10. Tepelná akumulačná nádrž.
11. Vykurovacie teleso.
12. Umývadlo.
13. Obehové čerpadlo TÚV.
Vykurovací systém založený na kotli na pelety je pomerne zložitý a vyžaduje si dôkladné vyladenie. Pred inštaláciou si pozorne prečítajte inštruktážny materiál dodaný výrobcami.