Doe-het-zelf langgestookte ketels op hout, 24 uur laden

Ketel met vaste brandstof voor het verwarmen van huishoudelijke en industriële gebouwen

Vaste brandstofketels voor het verwarmen van een woonhuis

Basismodellen van lang brandende ketels met een watercircuit op hout voor thuis onderscheiden zich door het fabricagemateriaal, het ontwerp van de oven, warmtewisselaar, schoorsteen en de methode voor het laden en verbranden van brandstof.

Een lang brandende houtgestookte ketel met een watercircuit is uitgerust met een buisvormig (verticaal) register of een mantelwarmtewisselaar. Het ontwerp van de behuizing sluit praktisch de mogelijkheid uit van water koken in systemen met natuurlijke circulatie.

De vaste brandstofketel is gebaseerd op het principe van langdurige en zuinige verbranding van brandstof

Een lang brandende stalen houtgestookte ketel voor het verwarmen van een huis heeft een lage thermische inertie. Het hittebestendige ketelcircuit van staal is bestand tegen plotselinge veranderingen in temperatuur en druk in het systeem. Het gebrek aan materiaal is de gevoeligheid voor corrosie, die wordt versterkt door de thermische spanning van het metaal. De revisieperiode van de stalen unit is 15 jaar.

De wanden van een gietijzeren warmtewisselaar van een houtgestookte ketel voor het verwarmen van een woonhuis met batterijen worden langdurig warm en koelen af. De broze legering is niet ontworpen voor kritische veranderingen in systeemprestaties.

Vaste brandstofketel in halfautomatische modus

Het voordeel van gietijzer is te wijten aan de amorfheid van het materiaal tot zuurstofcorrosie. De levensduur van een ketel met een gietijzeren warmtewisselaar, met de juiste werking van de unit, bedraagt ​​25 jaar.

Het werkingsprincipe van een langdurige verbrandingseenheid is het geforceerd, opeenvolgend, top-down smeulen van hout, waarbij methaan, koolmonoxide en waterstof vrijkomen. Gebrek aan zuurstof vertraagt ​​de voortplantingssnelheid van de vlam. Extra warmte-energie wordt opgewekt door verbranding van rookgas. De rookgasstroom wast het oppervlak van de warmtewisselaar bij de keteluitlaat. Het ontwerp maakt het mogelijk om eenmaal per dag brandhout te laden.

Tafel 1.De prijs van lang brandende verwarmingsketels op vaste brandstoffen:

Notitie! De gemiddelde prijs van ketels voor lang stoken op hout voor een huis is 50 duizend roebel. De kwaliteit van de nieuwste binnenlandse ontwikkelingen van verwarmingsketels voor vaste brandstoffen is een waardige concurrent voor buitenlandse tegenhangers.

Lang brandende pyrolyse-ketels

Pyrolyse-eenheden zijn een van de soorten lang brandende ketels. De gefaseerde scheiding van het verbrandingsproces verhoogt de efficiëntie en verlengt de bedrijfstijd van de vergasser. De vuurhaard van de pyrolyse-ketel wordt gescheiden door een speciaal mondstuk. In het eerste compartiment geeft het leggen van brandhout onder invloed van hoge temperaturen brandbaar gas af. De tweede wordt gebruikt voor het naverbranden van houtafbraakproducten. In de aslade wordt een minimale hoeveelheid as gevormd en de schoorsteen wordt niet overwoekerd met roetafzettingen.

Gasgenererende eenheden zijn bedoeld voor verwarmingssystemen van woongebouwen met een oppervlakte van meer dan 100 m².

Tabel 2. Prijs lang brandende pyrolyse ketels met watercircuit:

Hout pyrolyse ketels werken tot twee dagen op één brandstoflading. De kosten van het product zijn afhankelijk van het merk van de fabrikant, het vermogen en de mate van uitrusting van de unit met automatisering.

Doe-het-zelf langgestookte ketels op hout, 24 uur laden

Het vermogen van de ketel wordt geselecteerd in overeenstemming met de structurele kenmerken van het huis (oppervlakte, totale warmteverliezen) en de klimaatzone van de woonplaats. In de regel is het rendement van een zelfgemaakte ketel voor langdurige verbranding op hout niet hoger dan 80% (d.w.z. een vijfde van de warmte van de verbranding van brandstof gaat verloren in de ketel).

Het gebrek aan thermisch vermogen stimuleert de generator om in de intensieve verbrandingsmodus te werken. Constante piekbelastingen leiden tot overmatig brandhoutverbruik, dubbel warmteverlies en vroegtijdige slijtage van de ketel.

Vaste brandstofketel apparaat

Berekening van de grootte van de oven voor een lang brandende ketel op hout

Het soort hout, de vorm en de lengte van het hout bepalen de grootte en het equivalent oppervlak van de verbrandingskamer. Specifieke en bulkdichtheid van de lading, de warmte die brandhout vrijkomt tijdens verbranding, zijn referentiewaarden. De berekening van het laadvolume zal helpen om het brandstofverbruik voor het seizoen te berekenen, brandstofopslagplaatsen te organiseren.

Belangrijk! De kwaliteit van het hout heeft invloed op het verbrandingsproces. Het hoge harsgehalte in naaldhout brandhout en het hoge vochtgehalte van vers gekapt hout verminderen het ketelrendement. Onvolledige verbranding van ruw hout leidt tot afzetting van roet en teer op het oppervlak van het watercircuit, de wanden van de oven en de schoorsteen. Metaal oxideert, draagt ​​warmte erger over, brandt snel uit.

Tabel 3. Volumetrische verbrandingswarmte van hout van verschillende houtsoorten:

Beschouw een voorbeeld van het berekenen van het volume van de laadkamer van een houtketel.
Initiële data:

• ketelvermogen 10 kW;
• het volume van één lading moet de werking van de eenheid gedurende de dag garanderen;
• brandstof - berkenbrandhout, loglengte 0,60 ÷ 0,65 m;
• vochtgehalte van hout 20%.

Gerelateerd artikel:

Verwarmingsmogelijkheden voor een landhuis: een ketel kiezen. Voor- en nadelen van waterverwarming door een houtkachel. Kenmerken van vaste brandstof, gas, elektrische eenheden: beschrijving en prijzen.

Bij het verbranden van 1 kg berkenhout komt 4,2 kW thermische energie vrij. Het gegeven vermogen (10 kW) zorgt voor een verbranding van 2,4 kg hout per uur (10 / 4,2 = 2,381).

Een kubieke meter berkenbrandhout weegt 650 kg. Het brandstofverbruik per uur is ≈ 0,004 m³ / h (2,4 / 650 = 0,0037).

Het gewicht van de bladwijzer die het rooster met het mondstuk moet weerstaan, is ≈ 60 kg (2.381x24 = 57.144).

Berkenbrandhout valt niet strak, daarom zal het volume van de bladwijzer 1,9 keer toenemen - tot 0,008 m³ / h (0,004x1,9 = 0,0076).

Afhankelijk van de voorwaarde - laden om de 24 uur, respectievelijk, is het brandstofvolume 0,2 m³ (0,008x24 = 0,192).

U moet de keuze van brandhout voor een verwarmingsketel op vaste brandstof zorgvuldig overwegen

Als we rekening houden met de lengte van de houtblokken 0,6 ÷ 0,65 m, dan is de optimale diepte van de vuurhaard 0,7 m.

Laten we aannemen dat de hoogte van de brandstofbelasting 0,6 m is. De breedte van de oven is 0,5 m (0,2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).

De werkmaat van de vuurhaard van een houtgestookte ketel voor het verwarmen van een huis (oppervlakte 80 m2, berkenhout) is 0,7x0,6x0,5 m. rookgasafvoer.

Een gereguleerde en uitgebalanceerde verbranding vermindert de snelheid van natuurlijke vlamverspreiding. De beperkte toevoer van primaire en secundaire lucht naar de oven zorgt voor zuurstofgebrek en verlengt de bedrijfstijd van een zelfgemaakte boiler met 1,8 keer. Dit kan het geschatte brandhoutverbruik en bijgevolg de grootte van de eenheid verminderen.

Een houtgestookte vastebrandstofketel is een goed alternatief voor gasverwarming

Zelfgemaakte lang brandende houtgestookte ketel met verticale vuurhaard (Bubafonya)

Doe-het-zelf-langbrandende ketels zijn samengesteld uit plaatstaal (dikte 4 ÷ 6 mm), dikwandige buizen (DN 300 mm) en cilindrische containers van een geschikte maat. Het eenvoudigste ontwerp ("Slobozhanka" of "Bubafonya") is samengesteld uit een gasfles of vat. Het principe van het apparaat is gekopieerd door de Baltische ketel "Stropuva".

De capaciteit van de verticale vuurhaard wordt gebruikt voor het stoken van brandhout van boven naar beneden. Het proces gaat gepaard met een gelijkmatige verdichting van de lading, het vrijkomen en naverbranden van houtgassen en het afvoeren van verbrandingsproducten in de schoorsteen.

De primaire lucht wordt via een verticale buis naar de verbrandingsspiegel geleid. In de bovenwand van de ketel is een statische of telescopische constructie gemonteerd. De as van de zuiger loopt langs het midden van de cilindrische vuurhaard. De opening tussen de kraag en de primaire luchttoevoerleiding is gevormd met een gelaste kraal, die zorgt voor een vrije slag van de steel en minimale luchtlekkage in de luchtkamer voor het verbranden van houtgassen.

Tekening van een metaaloven met een continue verbrandingsoven

Verbranding van pyrolysegassen verhoogt het rendement van de ketel. Een klepdeksel aan de bovenzijde van de buis regelt de luchttoevoer. Van onderaf wordt een schijf met bladen gelast, die de luchtstroom in de verbrandingszone afsnijden. Het materiaal voor de verdeler wordt gekozen rekening houdend met de warmtecapaciteit. De diameter van de schijf is iets kleiner dan de grootte van de vuurhaard.

Constructieve verhoudingen van de Bubafonya-ketel:

• optimale lichaamsdiameter 300 ÷ 800 mm;
• ketelhoogte - in het bereik van 3 ÷ 5 diameters;
• wanddikte 4 ÷ 6 mm;
• de diameter van de schijf is 10% kleiner dan de doorsnede van de verbrandingskamer;
• de dikte van de schijf is omgekeerd evenredig met de diameter (een zware pannenkoek zal de verbrandingszone duwen en de vlam doven, een lichte pannenkoek zal leiden tot een omgekeerd verbrandingseffect);
• gebogen schoepen vormen een gerichte turbulente luchtstroom voor het verbranden van pyrolysegassen;

Zelfgemaakte lang brandende ketel "Bubafonya" met een verticale vuurhaard

• de diameter van de luchttoevoerleiding wordt genomen als 0,55 van S (dwarsdoorsnede van de uitlaat van de schoorsteen);
• de opening tussen de buis en de kraag is niet groter dan 2,5 mm;
• de hoogte van de luchtaanzuigbuis (in de onderste positie) stijgt 150 mm boven de kraag.

De doorsnede van de schoorsteenpijp aan de uitlaat van de lang brandende ketel wordt bepaald door empirische formules:

S = 1,75xN (m2)waar

S is de dwarsdoorsnede van de uitlaatpijp (cm² of m²);

N - thermisch vermogen van de ketel (kW / h);

1,75 - empirisch verkregen coëfficiënt (m2h / kW).

Tekening lange brandende oven

N = m * qw (kWh)waar

m is de massa brandhout van één lading (kg);

qw - specifieke warmteoverdracht van hout met een bepaald vochtgehalte (kW / kg).

Het gewicht van de belasting voor zelfgemaakte ketels voor lang stoken op hout wordt bepaald door het werkvolume van de oven (Vk) en het soortelijk gewicht van hout (md):

m = Vk * md (kg)waar

Vk = πD² / (4 * ht) (dm³), waar

hт - hoogte van de laadruimte.

Tabel 4. Evenwichtige grootte van elementen in het primaire luchtverdeelsysteem voor de Bubafonya-ketel:

Notitie! Het is niet mogelijk om de buizenwarmtewisselaar in de verbrandingskamer te plaatsen. Een cilindrische buitenmantel met een grotere diameter of een constructie die in de schoorsteen is ingebouwd, is vereist.

Het werkingsprincipe en tekeningen van pyrolyse-ketels met hun eigen handen

Zelfgemaakte pyrolyse-units worden geïnstalleerd om grote huizen te verwarmen. Het ontwerp van de vuurhaard, het mondstuk en de rookkanalen bemoeilijkt de montage van zelfgemaakte gasgeneratoren. Gedwongen circulatie koelmiddel en de toevoer van lucht naar de verbrandingszone betekent de afhankelijkheid van de ketelwerking van externe factoren. Om het risico van een noodstoring van de ketel te verminderen, is een demper voor het vrijkomen van thermische energie en een warmtewisselaar van het manteltype mogelijk.

Schema van een zelfgemaakte gasgenerator met geforceerde luchttoevoer naar de verbrandingszone: 1 - ketellichaam; 2 - laaddeur; 3 - aslade deur; 4 - een ventilator die lucht naar de verbrandingszone voert; 5 - laadkamer en zone van primaire brandstofverbranding; 6 - een technologisch gat voor het reinigen van de schoorsteenkanalen; 7 - verbrandingskamer van houtgassen; 8 - warmtewisselaarmantel; 9 - rookgasafvoerkanaal; 10 - uitlaatopening schoorsteen; 11 - schoorsteenafstelpoort (11а - poortgreep); 12 - uitlaat naar de distributiepijpleiding; 13 - retourleiding waardoor het gekoelde koelmiddel uit het verwarmingssysteem stroomt; 14 - huls van de besturingseenheid (thermomanometer); 15 - Luke voor het reinigen van rookkanalen

Het ketellichaam is gelast uit dikwandig (4 ÷ 5 mm) plaatstaal. Het laden van brandhout is frontaal. Warmtestraling wordt overgebracht op het keteldak, de zijwanden van de kamer en verwarmt de lucht die de verbrandingszone binnenkomt. De dichtheid en dichtheid van de verbrandingskamer wordt verzekerd door een luik met reflector en een wartelbout op de laad- en asluiken. Lucht wordt met geweld naar de verbrandingskamer gevoerd door een ventilator.

De mantel van de warmtewisselaar bedekt de oven volledig en gedeeltelijk de verbrandingskamer van pyrolysegassen. De opening (3 ÷ 5 cm) is gevuld met water. De warmteoverdracht van de achterwand wordt vergroot: aan de ene kant grenst de warmtewisselaar aan de vuurhaard, de andere wand van de mantel staat in contact met het schoorsteenkanaal. Een warmtewisselaar gebouwd in de richting van de rookgasstroom verlaagt de temperatuur van de rookgassen tot 100 ° C. Het interne volume van het ketelcircuit wordt genomen als 5 ÷ 25% van de totale capaciteit van het verwarmingssysteem.

Typisch omsnoeringsschema pyrolyse ketel

De koelmiddeltoevoerleiding naar het afnemersysteem bevindt zich bovenaan. Aansluiting retourleiding - onderzijde. Koeling van de retourwarmtedrager onder 65 ° C is gevaarlijk voor zure condensaat dat op de wanden van de warmtewisselaar valt, waardoor staal wordt vernietigd. Bij een laag ketelvermogen wordt de temperatuur tussen de aanvoer- en retourleidingen gelijkgemaakt door een bypassklep te installeren. Het ketelcircuit van een grote woning wordt aangevuld met een liftunit en een circulatiepomp.

Het rooster in zelfgemaakte lang brandende ketels dient als ondersteuning voor de brandstoflading. Heet brandhout ligt op het rooster, bekleed met vuurvaste klei. De mondstukken in het roosterlichaam dienen als mondstuk waardoor het brandbare gas de naverbrandingszone van de brandstof binnenkomt.

As en as worden wakker in de aslade. Voor laagvermogenketels, met een gelijkmatige verdeling van de warmtebelasting over de spiegel, zijn standaard gietijzeren roosters geschikt.

Boilerverwarmingsschema in een privéwoning

De verbrandingsproducten komen de kanalen binnen en verlaten de ketel via de schoorsteenhals (de formule voor de doorsnede van de schoorsteenhals wordt gegeven in het bovenstaande voorbeeld). De regelklep van de schoorsteen wordt indien nodig geopend.

Het ontwerp maakt het mogelijk om extra brandstof te laden zonder de ketel volledig te doven of de thermische energie geforceerd af te voeren in het geval van een stroomstoring. Heet houtgas verlaat de oven en passeert de naverbrander en schoorsteenkanalen.

De doorsnede en hoogte van de schoorsteen zorgen voor de werking van een niet-vluchtige zelfgemaakte ketel op natuurlijke trek. De normale trek van de pyrolyse-ketel wordt geleverd door een schoorsteenhoogte van 6 m.

De verkregen gegevens worden weergegeven op een schaaltekening van een lang brandende ketel met hun eigen handen, op basis waarvan het volume en de geschatte hoeveelheid voor de aankoop van verbruiksgoederen worden bepaald.

Diagrammen van het apparaat van pyrolyse-ketels van verschillende typen

Belangrijk! Als u de berekening van de ketelparameters zelf niet kunt achterhalen, moet u de hulp inroepen van professionals. Gespecialiseerde internetbronnen bieden tekeningen om met uw eigen handen een lang brandende pyrolyse-ketel te maken. Videotutorials met gedetailleerde installatie-uitleg zijn bijgevoegd bij de set technische documentatie.

Installatie van houtgestookte ketels in het verwarmingssysteem

Zelffabricage van een ketel impliceert de vaardigheden en ervaring in de productie van las-, elektrische en loodgieterswerk. Kennis van fysica, warmtetechniek, materiaalkunde, regels voor het installeren van verwarmingssystemen zullen nuttig zijn.

Naleving van veiligheidstechnieken en -methoden is noodzakelijk. Voor de montage van de ketel zijn een ingerichte ruimte en gereedschap nodig.

Materiaal voor het maken van een pyrolyse-ketel:

• plaatstaal met een dikte van 6, 5 en 4 mm (vuurhaard, warmtewisselaarmantel en huis);
• hoek met zijkanten van planken 50 mm (frame verstijvers);

Dubbelcircuit verwarmingsketel op vaste brandstof met een opslagtank voor warm water

• stalen buis (leidingen van een warmtewisselaar met een verwarmingssysteem);
• een gietijzeren rooster of ronde staaf van een geschikte maat met een diameter van 20 mm;
• vuurvaste baksteen;
• centrifugale ventilator;
• kant-en-klare deuren met reflector, sluiting, handgreep en slot;
• veiligheidsgroep (temperatuursensor, manometer).

De gelaste delen zijn gemarkeerd met krijt (voeg, onderdeelnr., Afmetingen). Gespecialiseerde organisaties bieden snijservices aan op het punt van aankoop.

Gereedschap voor het maken van ketels:

• DC lasmachine;
• elektroden (3 ÷ 5 mm in diameter);
• elektrische boor;

Aansluitschema verwarmingsketel

• haakse slijpers (voor grote cirkel van 230 mm en kleine cirkel van 125 mm);
• schuifmaat, meetlint, niveau.

De montage van de ketel start vanuit de binnenschil. De kwaliteit van de lassen moet de sterkte en dichtheid van de constructie waarborgen, die in direct contact staat met het koelmiddel.

Doe-het-zelf installatie van langbrandende ketels op hout

Een pyrolyse-ketel voor een autonoom verwarmingssysteem staat in een aparte, speciaal aangepaste, brandwerende ruimte. De stookruimte is voorzien van een ventilatiesysteem. De unit moet minstens 20 cm van de muren verwijderd zijn.

De standaard gewichtswaarde voor zelfgemaakte langgestookte ketels op hout is 250 kg / m². Door aan de voorwaarden te voldoen, kan de unit op een vlakke, stabiele ondergrond zonder fundering worden geïnstalleerd. Het oppervlak van de installatieplaats wordt 15 cm buiten de projectie van de unitbehuizing verwijderd (30 cm voor de branddeur).

Het apparaat van een stalen ketel voor vaste brandstof Buderus Logano

De vloer is bedekt met asbest of basaltkarton (dikte 4 ÷ 6 mm). Hierop wordt een plaat verzinkt dakijzer (2 mm dik) geplaatst. Direct contact van de vloer met het lichaam sluit ondersteunende constructies uit - ketelpoten.

Het schoorsteenoppervlak moet worden bedekt met thermische isolatie. Isolatie voorkomt een sterke temperatuurdaling en condensvorming in de schoorsteen. De dikte van de isolatielaag is afhankelijk van de temperatuur van de uitlaatgassen. Het is aan te raden om een ​​RVS sandwichbuis te gebruiken die bestand is tegen agressieve media. Bij afwezigheid van natuurlijke tocht wordt een rookafzuiging geïnstalleerd.

De esthetiek van ambachtelijke productie is inferieur aan het ontwerp van fabrieksmodellen, maar de zelfgemonteerde eenheid voldoet aan de vereisten van een specifiek verwarmingssysteem. Vergeet niet dat het maken van een lang brandende ketel volgens kant-en-klare tekeningen (video) met uw eigen handen de kosten van de opstelling minstens 2 keer zal verminderen.