Stavba kotla na tuhé palivo

Vytvorenie teplej a útulnej mikroklímy vo vidieckom dome počas chladnej sezóny je možné vďaka prítomnosti dobre zvoleného vykurovacieho zariadenia. Používanie kotlov na tuhé palivá je každým rokom obľúbenejšie. Je to spôsobené rastúcimi cenami zdrojov používaných na prevádzku vykurovacích systémov. Dostupnosť uhlia a palivového dreva vytláča drahšie zdroje energie, ako je elektrina, plyn a kvapalné palivá.

Ako funguje kotol na tuhé palivo?

Telo jednotiek na spaľovanie dreva a uhlia je vyrobené z ocele. Má obdĺžnikový tvar a rozmery závisia od tepelného výkonu. Ako každé zariadenie pece, vo vnútri rámu zdola nahor sú: popolník, spaľovacia komora, vodný plášť a v hornej časti je potrubie na odstraňovanie produktov spaľovania.

Cez spodné dvierka jednotky sa odstraňuje popol, reguluje aj ťah - a tým aj tepelný výkon kotla. Ohnisko je oddelené od popolníka mriežkami, ktoré sú vyrobené z liatiny. Vďaka použitiu takéhoto materiálu sa zvyšuje životnosť roštov. Spaľovacia komora je vybavená samostatnými dverami, cez ktoré sa palivové drevo nakladá do agregátu.

Použitie rôznych materiálov pri výrobe vodných plášťov rozdeľuje zariadenia na tuhé palivá do modelov:

• s liatinovým výmenníkom tepla;
• s oceľovým plášťom.

Zložitosť konštrukcie výmenníkov tepla závisí od funkcií priradených kotlu, výkonu a účelu. Jednotky, ktoré majú veľký počet viacsmerných priechodov produktov spaľovania vo vnútornej dutine plášťov, sú vybavené špeciálnymi tlmičmi. Otváraním alebo zatváraním týchto klapiek sa reguluje prúdenie vzduchu horúcich hmôt pri spaľovaní paliva.

Niektorí výrobcovia vykurovacích zariadení inštalujú na horný povrch tela liatinové horáky, ktoré sa používajú v každodennom živote na varenie. Takéto jednotky sa nazývajú kachlové kotly.

Výstupné potrubie pre komín je vybavené špeciálnou klapkou, ktorá slúži na reguláciu prúdenia prúdov horúceho vzduchu pri spaľovaní smerovaného do kanála spalín.

REFERENCIA! Existujú modely určené na ohrev kúpeľov. Horná plocha takýchto saunových pecí je určená na umiestnenie kameňov, ktoré ohrievajú vzduch, a výmenník tepla ohrieva tečúcu vodu na použitie.

Ako funguje kotol na tuhé palivo?

Princíp činnosti kotlov na spaľovanie dreva spočíva v tom, že po naložení paliva do komory sa zapáli a ohnisko sa uzavrie. Na spaľovanie sa využíva vzduch unikajúci cez rošt. Pod vplyvom prirodzeného ťahu prechádzajú horúce prúdy výfukových plynov zdola nahor pozdĺž dutín vodného plášťa. V dôsledku vysokej teploty produktov spaľovania sa výmenník tepla zahrieva a dym sa odvádza cez výstupné potrubie - do komína.

Použitie klapiek, ktorými je jednotka vybavená, umožňuje regulovať proces spaľovania. Pri zapálení kotla sa otvoria všetky klapky, čím sa zabezpečí prístup a odvod veľkého množstva vzduchu potrebného na prevádzku kotla.Pri horení palivového dreva alebo uhlia najskôr zatvorte klapku popolníka a po stabilizácii horenia zatvorte výmenník tepla, čím sa zabezpečí požadovaný pohyb hmôt horúceho vzduchu vnútornou dutinou zariadenia. Klapka na komínovom potrubí je zakrytá len vtedy, keď uzavretá klapka popolníka nedokáže udržať zvýšenie teploty chladiacej kvapaliny.

POZOR! Výrobcovia jednotiek na tuhé palivá nie vždy vybavujú potrubie na odvod dymu klapkou! V tomto prípade je klapka inštalovaná na komíne.

Na udržanie konštantnej teploty spaľovania sa používajú termostaty, ktoré v závislosti od zmien parametrov chladiacej kvapaliny ovládajú spodnú klapku kotla. Nainštalujte regulátor v hornej časti vodného plášťa. Vďaka tuhému spojeniu pomocou páky a reťaze sa pri otáčaní tepelnej hlavice mení poloha brány, ktorá reaguje na kolísanie teploty chladiacej kvapaliny.

Konštrukcia väčšiny jednotiek na tuhé palivo zahŕňa ručné nakladanie palivovým drevom alebo uhlím. Výrobcovia moderných zariadení ponúkajú spotrebiteľom modely s automatickým prívodom paliva. Táto technika je populárna pri použití granulovaných brikiet, špeciálne vyrobených na spaľovanie pri príprave chladiacej kvapaliny.

Typy kotlov podľa princípu činnosti

Spaľovanie dreva alebo uhlia v spaľovacej komore môže prebiehať rôznymi spôsobmi. Použitie jednej alebo druhej metódy rozdeľuje zariadenia na tuhé palivá do niekoľkých kategórií.

klasické

Samotný názov hovorí o spôsobe spaľovania paliva, ktorý je známy pre zariadenia pecí. Ohnisko sa naloží drevom, zapáli sa, dvierka sa zatvoria a prívod vzduchu sa reguluje pomocou dúchadla ručne alebo pomocou termostatu.Horúci vzduch stúpa, ohrieva vodný plášť kotla a vystupuje cez komín. Výkon klasickej jednotky je regulovaný vzduchovou klapkou popolníka. Ale aj pri úplne zatvorenej bráne bude proces spaľovania pokračovať, len s menšou intenzitou.

Táto metóda je populárna pri výrobe nízkoenergetických kotlov pre domácnosť. Vzhľadom na jednoduchosť dizajnu sa remeselníci, ktorí nezávisle vyrábajú vykurovaciu jednotku, často uchýlia k použitiu tejto techniky. Hladké povrchy vnútorných dutín uľahčujú údržbu a čistenie vnútorného povrchu od popola a sadzí.

Dlhé horenie

Hlavnou nevýhodou kotla na tuhé palivá je potreba častého prikladania palivového dreva do ohniska. Na zvýšenie časového intervalu medzi sťahovaniami boli vyvinuté rôzne technológie. Jedna z takýchto metód sa nazýva dlhé spaľovanie.

Charakteristickým znakom tejto metódy je postupné spaľovanie veľkého množstva skladovaného paliva po vrstvách. Spomalenie spaľovacieho procesu sa dosiahne zmenou smerov prúdenia hmôt horúceho vzduchu vo vnútornej časti výmenníka tepla. V závislosti od počtu prichádzajúcich tokov sú jednotky s dlhým spaľovaním:

• obojsmerný;
• tri spôsoby;
• viacprechodový.

Výmenníky tepla s veľkým počtom zdvihov sa používajú vo vysokovýkonných priemyselných kotloch od 100 kW. Zariadenie pre domácnosť s dlhým horením sa vyrába s dvoj- alebo trojpriechodovým vodným plášťom.

Jednotky banského typu na tuhé palivo našli široké uplatnenie v každodennom živote. Konštrukčným znakom je, že dúchadlo je umiestnené v hornej časti a komín vzniká v spodnej časti. Takéto kotly majú jeden zdvih výmenníka tepla zhora nadol.K horeniu dochádza v smere nezvyčajnom pre fyzikálne zákony v dôsledku opačného smeru ťahu. Veľkou nevýhodou takéhoto zariadenia je neustála potreba čistiť potrubie na odvod dymu umiestnené v spodnej časti krytu. Kvôli neobvyklému smeru pracovného procesu dochádza k horeniu dreva veľmi pomaly.

Okrem dlhohoriacich kotlov, ktoré využívajú prirodzený ťah v pomalom režime na predĺženie časových intervalov medzi nakládkami paliva, existujú jednotky s nútenou reguláciou prietokov vzduchu pomocou ventilátorov. Zložitosť výberu zariadenia a následné riadenie pohybu prúdov horúceho vzduchu spôsobuje, že kotly s núteným pohybom výfukových plynov nie sú veľmi populárne.

Pyrolýza

Druhom dlhodobého spaľovania je rozdelenie procesu prenosu tepla na spaľovanie tuhého paliva a dohorenie pyrolýzneho plynu. Ohnisko takýchto kotlov je rozdelené na dve komory: v prvej drevo pomaly tleje nedostatkom kyslíka, vďaka tomu sa uvoľňuje sekundárny plyn (uhľovodík, dusík, oxid uhoľnatý...), ktorý horí v druhej časť spaľovacej komory.

Na spomalenie spaľovania v pyrolýznych jednotkách sa často používa spätný ťah, podobný tomu, ktorý sa vytvára v jednotke šachtového typu. Alebo používajú špeciálne odsávače dymu, ktoré regulujú pohyb produktov spaľovania vo vnútri výmenníka tepla. Do druhej spaľovacej komory sa privádza vzduch na spaľovanie sekundárneho plynu. Vnútorná dutina takéhoto zariadenia má vysoký aerodynamický odpor, čo umožňuje, aby sa palivo nevznietilo v prvej komore.Pracovný proces v druhom oddelení spaľuje všetky škodlivé plyny, ktorých tvorba je typická pre bežné spaľovanie.

DÔLEŽITÉ! Prevádzka pyrolýznych kotlov neumožňuje použitie paliva s vlhkosťou nad 30%! Nadmerná vlhkosť naruší proces uvoľňovania sekundárnych plynov!

Proces dvojitého spaľovania zvyšuje účinnosť jednotky na tuhé palivo. Spotreba menšieho množstva dreva alebo uhlia v porovnaní s bežnými kotlami núti spotrebiteľa zamyslieť sa nad možnosťou využitia takejto technológie na vykurovanie vlastného domu.

Na pelety

Drahé vybavenie zahŕňa zariadenie s dlhým spaľovaním, ktoré používa ako zdroj granulované palivo. Zložitosť dizajnu je spôsobená prítomnosťou násypky na nakladanie a mechanizmu na podávanie peliet do ohniska. Doba (až 7 dní) autonómnej prevádzky jednotky závisí od veľkosti nakladacieho kontajnera, má tvar zrezaného kužeľa, kde je otvor na pripojenie skrutky alebo iného typu mechanizmu, ktorý porciuje brikety do ohniska podľa potreby.

Prevádzka všetkých komponentov a mechanizmov takejto jednotky je riadená automaticky. Moderné modely sú dokonca vybavené mechanizmom na čistenie popolníka od popola. Jediné, čo musí spotrebiteľ urobiť, je naložiť bunker a zapáliť pelety. Podobné konštrukcie sa používajú pri použití drevnej štiepky, uhoľných brikiet a iných druhov sypkého paliva.

DÔLEŽITÉ! Nakladacia nádrž a podávací mechanizmus určený na jeden druh paliva nie je možné použiť na spaľovanie inými surovinami, ktoré nedodáva výrobca zariadenia! Takéto porušenie poškodí kotol!

Použitie rôznych spôsobov spaľovania a nakladania zbavuje kotly na tuhé palivá potreby častého nakladania, pričom výrazne zvyšuje náklady. Veľký výber vykurovacích zariadení umožňuje spotrebiteľovi správne posúdiť svoje vlastné potreby a urobiť informovaný výber.