Hệ thống sưởi ấm kinh tế của một ngôi nhà nông thôn dựa trên nồi hơi nhiên liệu rắn, từ "A" đến "Z"
Trong các tài liệu được trình bày, theo thứ tự, tất cả các giai đoạn tạo ra một hệ thống sưởi ấm hiệu quả cho một ngôi nhà nông thôn với nồi hơi nhiên liệu rắn được xem xét. Bắt đầu với việc lựa chọn thiết bị và tính toán công suất, kết thúc bằng sơ đồ lắp đặt và quy tắc vận hành.
Nội dung:
Chọn loại tối ưu của nồi hơi nhiên liệu rắn và thiết bị
Hiện tại, có 4 loại nồi hơi nhiên liệu rắn chính.
Truyền thống, nó cổ điển
Thiết kế lỗi thời về mặt đạo đức, với hiệu quả cực kỳ thấp - dưới 60%. Nó đòi hỏi phải bảo trì thường xuyên, nạp nhiên liệu thủ công từ 4 đến 8 lần một ngày. Những ưu điểm chính là chi phí thấp, độ tin cậy cao và cực kỳ không phô trương.
Lò hơi đốt lâu
Công nghệ của họ đã được phát triển trở lại vào những năm 70 của thế kỷ trước và đưa ra kết luận hợp lý bằng cách sử dụng các phương tiện kiểm soát nhiệt độ hiện đại. Sự hiện diện của máy bơm tuần hoàn cưỡng bức làm cho hệ thống này hiệu quả hơn một chút so với cổ điển, nhưng không ổn định. Không đi sâu vào đặc thù của quá trình đốt, chúng tôi lưu ý rằng việc nạp nhiên liệu vào nồi hơi đốt lâu có thể xảy ra theo chu kỳ - điều này không kinh tế với sự thay đổi nhiệt độ thường xuyên và rất bất tiện khi duy trì. Kết hợp với sơ đồ đóng đai phức tạp và toàn bộ danh sách các hạn chế trong quá trình mồi, máy này rất khó vận hành.
Nồi hơi nhiệt phân
Một loại tương đối mới. Nguyên lý cung cấp nhiệt dựa trên sự đốt cháy khí nhiệt phân, được giải phóng sau khi xử lý nhiệt của nhiên liệu. Các nhà sản xuất quy định hiệu quả của các nồi hơi như vậy hơn 90%, đó chỉ là một mánh lới quảng cáo. Với tính toán hiệu quả này, năng lượng dành cho quá trình nhiệt phân được tính đến.
Nhiệt phân là quá trình phân hủy gỗ khi được nung nóng mà không có không khí, đi kèm với việc giải phóng khí cháy.
KDP thực, mô hình hoàn hảo về mặt kỹ thuật của loại nồi hơi này không vượt quá 75-80%. Và điều này có tính đến các điều kiện hoạt động lý tưởng, có nghĩa là độ ẩm của nhiên liệu không quá 10%. Với độ ẩm ngày càng tăng, hiệu quả của nhiệt có lợi sẽ tiêu tan nhanh chóng. Có những rủi ro bổ sung phát sinh trong quá trình hoạt động. Lớn nhất là lưu lượng tiềm năng của khí nhiệt phân. Với hệ thống nạp của thiết bị với nhiên liệu có độ ẩm cao, buồng tạo khí đốt cháy nhanh chóng. Để ngăn chặn điều này, lò hơi nên được lót trước mỗi mùa nóng.
Loại viên
Lò hơi nhiên liệu rắn công nghệ tiên tiến nhất mà bạn có thể chọn. Nó bao gồm một bộ các hệ thống điều khiển, tự động hóa quá trình và bảo mật. Hiện tại, thiết bị như vậy là đắt nhất, nhưng là kỹ thuật tiên tiến nhất:
- hiệu quả cao - 85-90%;
- tự động hóa hoàn toàn quá trình nạp viên nhiên liệu;
- hệ thống kiểm soát linh hoạt các điều kiện nhiệt độ trong phòng;
- mức độ an toàn cao trong quá trình hoạt động.
Các thiết bị và đặc tính kỹ thuật của nồi hơi viên:
1. Phễu cho viên;
2. Máy khoan viên;
3. Động cơ Auger;
4. Một đường ống để cung cấp nhiên liệu cho đầu đốt;
5. Bộ phân phối nhiên liệu đến đầu đốt;
6. Máy rửa tro điện;
7. Trao đổi nhiệt - ba lần khí nhiệt độ cao cho hiệu quả cao;
8. Bảng điều khiển;
9. Kiểm soát các cửa sổ cho sự hiện diện của các viên nhiên liệu trong phễu.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của nồi hơi gia nhiệt viên.
Viên nhiên liệu được sử dụng làm nhiên liệu trong các nồi hơi.
Đổi lại, nồi hơi dạng viên có thể được chia thành ba loại, theo loại cấu trúc của thành phần chính của buồng đốt.
Đốt đuốc
Đây là công nghệ ít kinh tế nhất được sử dụng trong loại thiết bị này. Sự đốt cháy nhiên liệu xảy ra trong luồng không khí do quạt tạo ra, ở nhiệt độ lên tới 12000C. Một đặc điểm khác biệt của công nghệ này là tính linh hoạt và đơn giản của chất lượng nhiên liệu.
Khi chọn loại đầu đốt này, bạn phải đảm bảo rằng có một buồng đo sáng bổ sung (được tô sáng trong hình) với một van ngắt nắp để ngăn việc đốt ngược lại. Điều này sẽ làm cho quá trình cho ăn thức ăn viên tiết kiệm hơn và an toàn.
Nướng
Với phương pháp này, các hạt nhiên liệu được đưa vào phễu lưu trữ, và từ đó chúng được đổ dưới trọng lượng riêng của chúng lên vỉ. Dưới đây, không khí được bơm hỗ trợ đốt cháy. Bàn là có thể cố định và di động. Loại thứ hai được sử dụng để đốt nhiên liệu có phân số lớn với hàm lượng tro cao.
Buồng đốt, một van thức ăn viên được tô sáng.
Grate, nó cũng được gắn trong một khay hình nón.
Đầu đốt lại
Bát thép hoặc gang trên đó xảy ra cháy. Các hạt được đưa qua máng từ bên dưới với một máy khoan tải đặc biệt. Không khí đốt sơ cấp được cung cấp theo cùng một cách. Không khí thứ cấp để kiểm soát và tăng cường quá trình được cung cấp thông qua các lỗ trong vặn lại.
Video: Thức ăn dạng viên trong ổ ghi lại
Thiết bị bổ sung cho lò hơi
Hầu hết tất cả các mẫu hiện đại đều có chức năng như tiêu chuẩn:
1. Đánh lửa tự động - việc sử dụng máy sấy tóc ở nhiệt độ cao trong vỏ không an toàn được bảo vệ bằng nhiệt là tối ưu. Các yếu tố làm nóng bằng kim loại hoặc gốm cũng được sử dụng, nhưng chúng kém bền hơn. Phương pháp điện cực rất nhạy cảm với độ ẩm của hạt.
2. Điều khiển hệ thống. Về cơ bản, nhiều loại máy điều nhiệt được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ của chất làm mát và đầu dò lambda, giúp xác định lượng oxy dư trong khí thải. Cả hai máy dò đều kiểm soát sức mạnh của quạt buộc không khí vào lò.
Lựa chọn mô hình hiệu quả nhất
Trước khi chọn nồi hơi nhiên liệu rắn, cần xác định các tiêu chí sức mạnh và kỹ thuật mà nó phải đáp ứng, cụ thể là:
#1. Giấy chứng nhận thích ứng của tất cả các đơn vị nồi hơi để hoạt động trên lãnh thổ Liên bang Nga.
#2. Sự hiện diện của một số chế độ làm việc với các loại viên khác nhau.
#3. Khả năng sử dụng một loại nhiên liệu khác nhau.
#4. Mức độ yêu cầu chất lượng nhiên liệu;
#5. Sự hiện diện của nước nóng và khả năng kích hoạt chế độ "mùa hè" kinh tế;
#6. Độ tin cậy của công việc liên tục dài hạn trong chế độ độc lập;
#7. Mức độ tiếng ồn có thể tái tạo trong các chế độ hoạt động khác nhau:
- sưởi ấm tiêu chuẩn;
- tăng cường sưởi ấm với nước nóng;
- bắt đầu đánh lửa;
- cung cấp các viên nhiên liệu từ phễu bên trong và bên ngoài;
#8. Khả năng kết nối kiểm soát bổ sung bên ngoài;
#9. Kiểm soát quy mô của chế độ nhiệt độ của cơ sở;
#10. Truy cập và kích thước thùng tro;
#11. Hệ thống an ninh sẵn có
- kiểm soát dự thảo trở lại;
- kiểm soát quá nhiệt làm mát;
- tự động tắt khẩn cấp và hệ thống chữa cháy.
Quy tắc lắp đặt và bố trí phòng lò hơi
Để vận hành thuận tiện, việc lắp đặt nồi hơi dạng viên nhiên liệu rắn phải được thực hiện trong một căn phòng rộng rãi. Khi đặt nó, cần phải quan sát các thông số của vết lõm công nghệ từ tường và các bề mặt khác được chỉ định trong hộ chiếu sản phẩm.
Trong thực tế, đã có trường hợp, sau sáu tháng hoạt động, người ta thấy rằng không thể mở chảo tro để làm sạch nó.
Tiêu chí chính cho sự phù hợp của căn phòng là thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức tốt và ống khói được bố trí hợp lý. Các sơ đồ thiết bị ống khói được sử dụng phổ biến nhất, bạn có thể xem dưới đây:
Sơ đồ A và B thiết bị của ống khói trong nhà. Là một kênh xả khí, các trục thông gió được sử dụng, bố trí trong một bức tường mỏng. Các kênh này phải được cách ly với hệ thống thông gió tự nhiên chính tại nhà.
Sơ đồ B - loại bỏ ống khói từ phòng lò hơi đặt dưới tầng hầm.
Sơ đồ D và D là thiết bị của một ống khói bên ngoài từ một phòng nồi hơi được xây dựng đặc biệt hoặc một ngôi nhà.
Trong tất cả các phiên bản của thiết bị ống khói, bạn phải cài đặt:
- tia lửa điện trên ống khói;
- niêm phong tay áo chuyển tiếp vào phòng lò hơi;
- thiết bị thoát nước.
Việc lắp đặt nồi hơi nhiên liệu rắn được khuyến nghị trên gối nền có lớp cách nhiệt. Cần phải cài đặt một máy phân tích khí đặc biệt trong phòng, nếu điều này không phải là tiêu chuẩn trên mô hình đã mua.
Quy tắc cài đặt phễu
Ngoài phễu tích hợp, có thể tích nhỏ và thường phải đổ đầy nhiên liệu, nhiều chủ sở hữu kết nối một phễu công suất lớn bên ngoài với hệ thống.
Bất kỳ container nào cũng phù hợp để lưu trữ viên, điều kiện chính là độ kín của cấu trúc, nếu nó được đặt bên ngoài một căn phòng nóng. Khi chọn thể tích của phễu, cần phải tiến hành từ tiêu chuẩn, 1 tấn viên cần tới 2m3. chiều cao xây dựng không quan trọng.
Có ý kiến cho rằng trong các thùng chứa cao, các lớp hạt dưới bị nghiền nát, điều này không đúng. Viên nhiên liệu chất lượng cao chịu được khá nhiều áp lực.
Bình chứa phải được đặt cách lò hơi không quá 12m. Thiết kế phức tạp của máy khoan hoặc sử dụng phễu trung chuyển của các ổ đĩa được cho phép, nhưng cần phải sử dụng nhiên liệu chất lượng cao độc quyền. Nếu không, bụi rơi vào lò với số lượng lớn sẽ làm giảm hiệu quả và có thể làm hỏng cơ chế cho ăn và định lượng của lò hơi.
Ở phần dưới của hình nón của phễu, dưới lối ra của nhiên liệu, cần phải cung cấp cho một cuộc kiểm toán để loại bỏ bụi một cách có hệ thống. Nếu hình nón có diện tích mặt cắt nhỏ, khối lượng của hạt bị nén dưới áp lực treo. Trong trường hợp này, nên cài đặt một thiết bị khuấy trộn vít vít đặc biệt.
Phễu kết nối với nồi hơi.
Sử dụng bộ tích nhiệt và tính toán thể tích của nó cho nồi hơi nhiên liệu rắn
Khi sử dụng các thiết bị làm nóng mạnh mẽ, có khả năng quá nhiệt của chất làm mát. Và mặc dù các mô hình hiện đại có tự động hóa hoàn hảo để ngăn chặn các tình huống như vậy, nhưng nên sử dụng các thiết bị lưu trữ nhiệt đặc biệt.
Bộ tích nhiệt thực hiện các chức năng sau:
- tự động điều chỉnh việc phân phối chất làm mát nóng trong toàn hệ thống;
- sử dụng như một bộ đệm trao đổi khi tạo ra các hệ thống sưởi ấm lai với một số loại thiết bị sưởi ấm;
- một số mô hình có thể phục vụ như một nồi hơi nước nóng, tăng hiệu suất lò hơi bằng cách giảm số lượng điều chỉnh dự thảo.
Bảng tính toán khối lượng lưu trữ nhiệt cho nồi hơi nhiên liệu rắn
| Khả năng lưu trữ nhiệt (L) | Thời gian đun nóng nước (h) ở công suất lò hơi (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 |
| Màu xanh lá cây biểu thị khối lượng tối ưu cho công suất lò hơi tương ứng. | |||||||||
Các loại khác nhau và bố trí của đường ống nồi hơi nhiên liệu rắn
Có nhiều cách để kết nối nồi hơi và các thiết bị liên quan đến hệ thống sưởi ấm chung của ngôi nhà. Hãy xem xét phổ biến nhất trong số họ.
Bể chứa hoạt động như một nồi hơi DHW
Thiết kế của bể chứa là một hình xoắn ốc nằm bên trong bộ tích nhiệt.Chất mang nhiệt nóng bên trong làm nóng nước chảy của mạch nước nóng. Trong trường hợp đốt và tắt lò hơi, bộ tích nhiệt cho phép bạn duy trì nhiệt độ phòng chấp nhận được, tối đa 2 ngày. Với điều kiện là chức năng DHW không được sử dụng.
Một thiết bị trộn nhiệt tự động được sử dụng để kiểm soát lượng và nhiệt độ của chất làm mát:
- Van bi;
- Nhiệt kế;
- Bơm
Thiết bị này cũng được trang bị van không quay trở lại, van tự động khẩn cấp lưu thông tự nhiên (trong trường hợp mất điện), quạt nhiệt tích hợp và phụ kiện.
Nguyên lý hoạt động của thiết bị như sau. Khi chất làm mát đạt đến nhiệt độ nhất định (780 ° C), van nhiệt sẽ mở nguồn cấp nước từ ổ đĩa. Nhiệt độ được duy trì ở mức xác định trước bằng cách điều chỉnh mặt cắt ngang của đường hồi từ hệ thống sưởi trung tâm sang kênh bypass.
Sơ đồ kết nối của nồi hơi nhiên liệu rắn với bộ tích lũy nhiệt kép:
1. Nhóm bảo vệ;
2. Bể chứa nhiệt;
3. Máy trộn nhiệt;
4. Mở rộng loại màng bể;
5. Hệ thống trang điểm van;
6. Bơm tuần hoàn của hệ thống sưởi ấm;
7. Bộ tản nhiệt
8. Trộn van ba chiều;
9. Kiểm tra van;
10. Bơm tuần hoàn DHW.
Kết nối bộ tích nhiệt và nồi hơi DHW riêng
Thể tích của lò hơi để sưởi ấm thụ động của hệ thống DHW phụ thuộc vào số lượng người tiêu dùng và sức mạnh của thiết bị được sử dụng. Khi buộc nồi hơi viên, không nên sử dụng vật liệu và cấu trúc polypropylen. Nhiệt độ đầu ra của bộ trao đổi nhiệt ở mức tải cao nhất thường vượt quá hiệu suất của các ống làm bằng vật liệu polymer.
Khai thác nồi hơi nhiên liệu rắn bằng nồi hơi nước nóng riêng biệt:
1. Lò hơi.
2. Nhóm bảo vệ.
3. Mở rộng bể màng.
4. Bơm tuần hoàn.
5. Hướng dẫn sử dụng vòi trộn ba chiều.
6. Hệ thống trang điểm van.
7. Bộ tản nhiệt sưởi ấm.
8. Lò hơi nước nóng trong nước gián tiếp sưởi ấm.
9. Bể chứa nhiệt.
Kết nối song song của hai nồi hơi sưởi ấm
Để kéo dài tuổi thọ và phân phối đồng đều các tài nguyên được sử dụng, người dùng thường kết hợp hai loại nguồn nhiệt khác nhau vào một sơ đồ cung cấp nhiệt duy nhất. Trong trường hợp này, nguồn nhiệt chính trong mùa đông là nồi hơi nhiên liệu rắn. Lò hơi điện được bật trong chế độ khẩn cấp và trong những tháng mùa hè khi nó được sử dụng để đun nóng nước.
Bố trí liên kết của nồi hơi đốt nhiên liệu rắn với kết nối điện song song:
1. Nồi hơi viên.
2. Nhóm hệ thống an ninh hệ thống sưởi.
3. Lò hơi thay thế (điện hoặc gas).
4. Máy tách để loại bỏ không khí khỏi hệ thống.
5. Bơm tuần hoàn.
6. Hướng dẫn sử dụng vòi trộn ba chiều.
7. Van bảo vệ chạy khô.
8. Bể mở rộng.
9. Van trang điểm nước.
10. Bể chứa nhiệt.
11. Bộ tản nhiệt sưởi ấm.
12. Bồn rửa mặt.
13. Bơm tuần hoàn DHW.
Hệ thống sưởi ấm dựa trên nồi hơi dạng viên khá phức tạp và đòi hỏi phải điều chỉnh cẩn thận. Trước khi thực hiện công việc cài đặt, hãy đọc kỹ tài liệu hướng dẫn được cung cấp bởi các nhà sản xuất.