Het proces voor het ontwerpen en installeren van verwarming op vaste brandstof verschilt van soortgelijke speciale vereisten. Er wordt niet alleen rekening gehouden met de kenmerken van de ketel of oven, maar ook met de veiligheidsregels en het rendement van het gehele systeem. Het kennen van deze nuances zal helpen om een privéwoning op vaste brandstof te verwarmen: ketels, kachels en een schoorsteensysteem.
Belangrijkste parameters van ketels en ovens met vaste brandstof
De warmtevoorziening van vaste brandstof wordt gekenmerkt door relatief lage initiële kosten. Betaalbare, betaalbare verwarmingsketels op vaste brandstof zijn op de markt verkrijgbaar. Het installatieproces van de apparatuur en het hele systeem als geheel moet echter volgens bepaalde regels worden uitgevoerd.
Bijna alle kachels en verwarmingsketels voor vaste brandstoffen voor waterverwarming hebben dezelfde kenmerken. Hun kennis en vermogen om de informatie correct te gebruiken, zal helpen bij het kiezen van de juiste apparatuur voor het verwarmen van het huis. Bij het kiezen moet u niet alleen op technische aspecten letten, maar ook op vakmanschap. Ketels voor vaste brandstoffen voor huisverwarming moeten worden gemaakt van speciale staalsoorten. Dikte kast is minimaal 2 mm. Voor de verbrandingskamer wordt hittebestendig staal met een dikte van 3 mm of meer gebruikt.
Het voordeel is een garantie van de fabrikant en verkoper van verwarmingsapparatuur. U moet ook letten op de aanwezigheid van een netwerk van servicecentra voor onderhoud en reparatie. Om ervoor te zorgen dat de beoordelingen van verwarmingsketels voor vaste brandstoffen alleen positief zijn bij het kiezen van apparatuur, moeten de volgende parameters worden bestudeerd:
- Nominaal vermogen. Het wordt bepaald door voorlopige berekeningen van de warmtetoevoer. Om een kleine voorraad te vormen, moet het verwarmen van een privéwoning met vaste brandstof een capaciteit hebben van 15-20% meer dan de berekende;
- Fabricage materiaal warmtewisselaar. De meest betrouwbare zijn gietijzeren ketels voor vaste brandstoffen. Hun nadeel is een grote indicator van inertheid en mogelijke vernietiging met sterke mechanische belasting. Een alternatief zijn lichtere en goedkopere modellen met een stalen warmtewisselaar;
- Type ketel. Naast de klassieke directe verbrandingsapparatuur kunt u kiezen voor pyrolyse of lang brandende ketels.
Vaak doen verwarmingsketels op vaste brandstof het zelf. Maar om dit werk uit te voeren, moet u het juiste fabricageschema en de juiste materialen kiezen. Het voordeel van dergelijke ontwerpen is de mogelijkheid om zich aan de bovenstaande parameters aan te passen aan een specifiek verwarmingssysteem.
Alle kachels voor luchtverwarming met vaste brandstof zijn ontworpen voor het gebruik van kolen, brandhout, brandstofbriketten of turf. Uitzonderingen zijn pelletketels, die qua ontwerp verschillen en alleen bedoeld zijn voor pellets.
Verwarmingssystemen met vaste brandstof
Installatie van verwarmingsapparatuur wordt voorafgegaan door een keuze van het circuit. De complete set warmtetoevoer, de parameters van het systeem en het type koelmiddel zijn ervan afhankelijk. In sommige gevallen is een stoomverwarmingssysteem met vaste brandstof geschikt. Maar meestal kiezen ze thuis voor warmwatervoorziening.
De keuze wordt bepaald door de kenmerken van het huis - de oppervlakte, het warmteverlies en de vereiste temperatuur van de verwarming.Voor een gelijkmatige warmteverdeling, een aanbevolen installatieschema voor een verwarmingsketel op vaste brandstof in een watercircuit. Als de oppervlakte van het huis klein is, kunt u luchtwarmtetoevoer toepassen. In zeldzame gevallen worden zelfgemaakte verwarmingsketels op vaste brandstof gebruikt.
In de eerste fase van het kiezen van het installatieschema voor een verwarmingsketel op vaste brandstof is het moeilijk om het type warmtetoevoer te bepalen. Momenteel zijn de meest voorkomende typen:
- Watermerk met natuurlijke circulatie. Toepasbaar voor kleine particuliere huizen en huisjes. Dit komt door de maximaal mogelijke lengte van de leiding tot 30 m. Zelfs met een krachtige verwarmingsketel voor een huis met vaste brandstof zal de watercirculatie-indicator klein zijn;
- Water met geforceerde circulatie. Voor dit type warmtetoevoer is het mogelijk om de fabricage van een verwarmingsketel op vaste brandstof met een geïntegreerde pomp te overwegen. Dankzij dit ontwerp wordt het verwarmingsoppervlak aanzienlijk vergroot;
- Antenne. Het kan worden gerealiseerd met behulp van speciale ketels voor het verwarmen op vaste brandstof met uw eigen handen, waarbij het ontwerp kanalen biedt voor de circulatie van warme lucht. Een alternatief is het installeren van een luchtwarmtewisselaar en een kanaalsysteem om de verwarmde lucht door de kamers van het huis te verspreiden;
- Stoom. Bij autonome verwarming wordt het uiterst zelden gebruikt vanwege de hoge kosten van apparatuur en de noodzaak van constante bewaking van de toestand van het koelmiddel. De meeste stoomverwarmingssystemen met vaste brandstof zijn ontworpen om grote gebouwen te verwarmen.
De beste optie voor het installeren van een thuisverwarmingsketel voor vaste brandstoffen is waterverwarming met geforceerde circulatie. Het heeft goede prestaties, weinig onderhoud. U kunt ook een groot aantal schema's noteren volgens welke u de verwarmingsketel voor vaste brandstof onafhankelijk kunt berekenen.
In elk verwarmingssysteem, ongeacht het geselecteerde schema, moeten veiligheidselementen aanwezig zijn. Voor ketels op vaste brandstof voor waterverwarming zijn dit luchtroosters, aftap- en terugslagkleppen.
Direct brandende ketels
Het eenvoudigste apparaat voor een verwarmingsketel op vaste brandstof is het klassieke model. Ze bestaan uit een verbrandingskamer, een aslade, een warmtewisselaar en een schoorsteenpijp. De overdracht van thermische energie naar water vindt plaats door verbranding van brandstof in de oven.
Het voordeel van dergelijke modellen is de betrouwbaarheid en eenvoud van ontwerp. Voor de onafhankelijke fabricage van een verwarmingsketel op vaste brandstof van dit type is een minimum aan gereedschappen en materialen nodig.
Maar naast de positieve eigenschappen hebben deze ketels verschillende nadelen. De belangrijkste is een hoog brandstofverbruik. In beoordelingen van direct brandende verwarmingsketels op vaste brandstof wordt de behoefte aan de constante toevoeging van brandhout of kolen aangegeven. Als dit niet gebeurt, zal de temperatuur van het water in de leidingen onvermijdelijk afnemen.
Er moet ook worden opgemerkt dat dergelijke kenmerken van het verwarmen van een privéwoning met vaste brandstof met behulp van ketels van dit type:
- Grote traagheidsindicator. De tijd voor het verwarmen van het water in de leidingen tot de vereiste temperatuur kan 10 tot 30 minuten bedragen, afhankelijk van het type systeem en de kenmerken ervan;
- Problemen met stroomaanpassing. Net als bij verwarmingskachels met vaste brandstof kan dit alleen worden gedaan door de luchtstroom door de aslade te beperken. Daarom moet bij het ontwerpen van een warmtetoevoersysteem worden gezorgd voor de installatie van veiligheidsvoorzieningen;
- Lage efficiëntie. Meestal is het ongeveer 60-65%. Dit komt doordat een deel van de thermische energie samen met koolmonoxide door een schoorsteen vertrekt;
- Uitrusting. De samenstelling van stalen en gietijzeren verwarmingsketels voor vaste brandstoffen omvat geen circulatiepomp, een veiligheidsgroep.
Het is ook vermeldenswaard het ontbreken van een tweede circuit voor warmwatervoorziening. Als alternatief kunt u de mogelijkheid overwegen om een tank met directe of indirecte verwarming aan te sluiten, indien dit in het ontwerp is voorzien. In dit geval moet bij de berekening van een verwarmingsketel op vaste brandstof worden overwogen om extra apparatuur te installeren.
In de meeste gevallen zorgt het apparaat voor een verwarmingsketel op vaste brandstof voor een werktijd van 4 tot 6 uur op één partij brandhout of kolen. Hoe hoger de brandsnelheid, hoe korter de tijd voor één cyclus.
Pyrolyse ketels met vaste brandstof
Om het brandstofverbruik te optimaliseren en de efficiëntie te verhogen, werden pyrolyse-verwarmingsketels voor vaste brandstoffen ontwikkeld. Ondanks de gelijkenis van de processen die zich binnen de structuur voordoen, verschilt hun werkingsprincipe van de beschreven modellen van directe verbranding.
Dergelijke ketels op vaste brandstof voor waterverwarming worden ook gasgenererende ketels genoemd. Hun werkingsprincipe is niet gebaseerd op de directe verbranding van brandhout, maar op de vorming van een vluchtig mengsel. Met een relatief klein temperatuureffect op het hout en met een minimale zuurstoftoevoer, vindt het proces van hun verval plaats. Hierdoor wordt het zogenaamde houtgas gevormd. Via speciale kanalen stijgt het de verbrandingskamer binnen, waar het zich vermengt met de luchtstroom en ontsteekt.
Het voordeel van het gebruik van gasgestookte ketels voor verwarming voor een huis met vaste brandstof is het zuinige brandstofverbruik. Gemiddeld is één partij brandhout voldoende voor 12-18 uur werk. Bovendien worden pyrolyse-gietijzeren verwarmingsketels op vaste brandstoffen gekenmerkt door dergelijke eigenschappen:
- Netaansluiting. Voor een efficiënte werking moet de ketel zijn uitgerust met een ventilator of turbine (zeldzaam);
- Brandstofkwaliteit. Voor het laden moet het brandhout het droogstadium passeren. De optimale luchtvochtigheid voor het verwarmen van een privéhuisje met vaste brandstof moet 8-10% zijn;
- De minimale hoeveelheid koolmonoxide. De meeste branden op in de secundaire kamer. Hierdoor kan bij de berekening van een ketel op vaste brandstof een kleinere schoorsteen worden voorzien. Maar het moet worden geïsoleerd, omdat er een grote kans is op condensatie op het oppervlak;
- Soorten brandstof. Het apparaat voor een pyrolyse-verwarmingsketel op vaste brandstof is zo gemaakt dat houtblokken, zaagsel en houtafval kunnen worden gebruikt. Het is belangrijk dat ze het juiste vochtgehalte hebben en geen vreemde onzuiverheden bevatten.
Om het vermogen te regelen, kunnen doe-het-zelf verwarmingsketels op vaste brandstof een ventilator op de regeleenheid aansluiten. Het past het vermogen van het apparaat aan, afhankelijk van de temperatuur binnen en buiten. Het is dus mogelijk om het brandstofverbruik te verminderen en de werking van verwarming te optimaliseren.
Het is mogelijk om de kenmerken van een zelfgemaakte verwarmingsketel voor het opwekken van gas met vaste brandstof te verbeteren door het buitenoppervlak ervan te bekleden. Dit vermindert het warmteverlies van de constructie.
Vaste brandstofketel, lang brandend
Een van de alternatieven voor de pyrolyse verwarmingsketel zijn de lang brandende modellen. Dit is een relatief nieuw verwarmingsontwerp, dat wordt gekenmerkt door een laag brandstofverbruik en een lange verbrandingsperiode.
Het klassieke installatieschema van een verwarmingsketel op vaste brandstof zorgt voor een aanzienlijke verwarming van water in een warmtewisselaar. Momenteel winnen lage-temperatuursystemen grote populariteit. Het is voor dergelijke schema's dat een lang brandende ketel optimaal zal zijn. Het verschilt van klassieke modellen door het ontbreken van een aslade en de manier van luchttoevoer om het verbrandingsproces in stand te houden.In beoordelingen van ketels voor lang brandende vaste brandstofverwarming worden hun hoge efficiëntie en betrouwbaarheid aangegeven.
Structureel bestaat het uit een grote verbrandingskamer, die ongeveer 90% van het totale volume van de ketel inneemt. Lucht wordt toegevoerd via de bovenste buis, die wordt verlaagd door de aantrekkingskracht die wordt uitgeoefend terwijl de brandstof brandt. In feite vindt er een smeulproces plaats, waardoor de temperatuur van het koelmiddel niet hoger is dan + 70 ° C.
Het zal voor de consument nuttig zijn om de volgende eigenschappen van een lang brandende ketel te kennen:
- Bestaan van de automatische trekregelaar. Dit is een mechanisch apparaat met een thermokoppel in zijn ontwerp. Wanneer het wordt verwarmd, neemt de luchtstroom af. Het omgekeerde proces veroorzaakt een verlaging van de temperatuur van het effect op het thermokoppel;
- Geen stroomaansluiting nodig;
- Asverwijdering wordt eens in de 3-4 dagen uitgevoerd. Bij een groot aantal verbrandingsproducten treedt echter een sterke verslechtering van de werking van de ketel op;
- Verbranding vindt alleen bovenaan plaats.. Hierdoor wordt een aanzienlijke daling van het brandstofverbruik waargenomen.
Een van de nadelen van lang brandende ketels is hun hoge kostprijs. Bij een correct ontwerp van het verwarmingssysteem zal de vergoeding van primaire kosten echter na 4-5 verwarmingsseizoenen plaatsvinden. Het is ook noodzakelijk om de structuur tegen vocht te beschermen.
Het is noodzakelijk om de circulatiesnelheid van het koelmiddel te regelen. Door de intense afkoeling kan er vocht op het oppervlak van de warmtewisselaar vallen..
Zelfgemaakte ketel
Vaak is de productie van een verwarmingsketel op vaste brandstof nodig voor het verwarmen van kleine ruimtes - bijkeuken, magazijnen en garages. Daarom worden aan dergelijke constructies minder strenge eisen gesteld dan aan fabrieksmodellen.
Voor de vervaardiging van een ketel op vaste brandstof kunnen verschillende stalen tanks worden gebruikt. Het is belangrijk dat hun wanddikte minimaal 1,5 mm is. Het ontwerp rust een verbrandingskamer, een aslade en een schoorsteen uit. Vervolgens worden er gaten uitgesneden voor het installeren van de deur voor de oven en de aslade.
Voor de fabricage van een zelfgemaakte vaste brandstofketel worden meestal de volgende containers gebruikt:
- Inhoud gasflessen 50 l. Dit is de beste optie voor een ontwerp met een kleine capaciteit;
- Stalen vaten. Het is belangrijk dat ze luchtdicht zijn en de vereiste wanddikte hebben.
Het grootste nadeel van zelfgemaakte modellen is hun korte levensduur. Voor de productie van complexere ketels zijn grote financiële investeringen nodig. Daarom is het voordeliger om een fabrieksmodel van een economy class tegen een betaalbare prijs aan te schaffen.
Het videomateriaal bevat gedetailleerde instructies voor de vervaardiging van een pyrolyse-ketel voor vaste brandstoffen:
