Lang brandende ketel

• 21/04/2022
• Categorieën: Warmtelevering en ventilatie

Het probleem van verwarming is vooral acuut voor eigenaren van privéwoningen. Het is onmogelijk om het zonder te doen, dus streven de eigenaren ernaar om het meest geschikte systeem te kiezen dat voldoet aan de principes van zuinigheid en bruikbaarheid.

Het oplossen van het probleem van het verwarmen van een privéwoning ↑

Jarenlange ervaring leert dat het optimaal is om het verwarmen van water voor huishoudelijk gebruik te organiseren door de circulatie van de koelvloeistof door een uitgebreid systeem van leidingen en radiatoren. Het belangrijkste probleem is daarom de keuze voor een verwarmingsketel. Eigenaars installeren traditioneel graag gasketels, maar niet in alle regio’s is dit een betaalbare warmtebron. Een kamer verwarmen door middel van elektriciteit is een kostbaar plezier, en als je de mogelijkheid toevoegt aan onderbrekingen in de toevoer, ziet de oplossing er buitengewoon irrationeel uit. De uitweg uit deze situatie is de aankoop van een lang brandende ketel.

Gebaseerd op de fysisch-chemische eigenschappen van de warmtebron, kunt u met het specifieke ontwerp van de lang brandende ketel brandhout laden met een minimuminterval van 12 uur. Sommige modellen werken meerdere dagen zonder extra brandstof. Met behoud van de mogelijkheid om de meest betaalbare soorten brandstof te gebruiken – brandhout en kolen, zijn er lang brandende ketels die werken op pellets, turf, «euro hout» of vloeibare brandstof. Daarom kan iedereen een ketelmodel kiezen waarmee de beschikbare brandstof rationeel kan worden verwerkt tot thermische energie voor thuis.

Het werkingsprincipe van lang brandende apparatuur ↑

De werking van een conventionele oven is gebaseerd op het handhaven van het verbrandingsproces met een stroom van zuurstof bevattende lucht die van buiten komt. Verbrandingsproducten in dit ontwerp ontsnappen in het schoorsteensysteem. De bochten dragen enigszins bij aan de toename van de warmteoverdracht en verhogen de efficiëntie van de oven, maar hebben geen invloed op de groei van de energieoverdracht van een specifieke brandstofbron. Lang brandende ketels, waarvan het principe is gebaseerd op de eigenschappen van hout, kunnen tijdens de verbranding secundair gasvormige brandstof uitstoten, die in een conventionele oven in de atmosfeer verdampt, om de situatie te corrigeren. De thermische afbraak van hout wordt pyrolyse genoemd en de uitgestoten brandbare stof is niets anders dan pyrolysegas. Daarom biedt het ontwerp van de lang brandende ketel technologie waarbij het open vlamproces tot een minimum wordt beperkt. Bovendien bereiken de pyrolysegasemissies een maximum en is hij de belangrijkste bron van warmteoverdracht.

Soorten ontwerpen ↑

Afhankelijk van de interne opstelling kunnen conventioneel lang brandende ketels worden onderverdeeld in de volgende typen:

• verwarmingsketels voor vaste brandstoffen met horizontale vorm;
• pyrolyse-structuren;
• eenheden in de vorm van een verticaal opgestelde cilinder;

Houtgestookte modellen zijn het populairst geworden. Pyrolyseconstructies hebben voorrang op bedieningsgemak, wat de hoge kosten van apparatuur verklaart. Bij het kiezen van een ketelinstantie waarbij de warmte wordt gegenereerd door het gebruik van geperste briketten (pellets), wees voorbereid op de hoge brandstofkosten.

Ketels met vaste brandstof horizontaal ↑

De naam van vaste brandstofapparatuur zelf spreekt van de mogelijke bronnen van werking van lang brandende ketels. Het zou kunnen:

• steenkool;
• turf;
• cokes.

Een aangenaam moment om met de exploitatie te beginnen, is het ontbreken van vergunningen van regelgevende instanties. Het vermogen van dergelijke ketels varieert tussen 12-45 kW, dit is voldoende om een ​​privéwoning tot 120 m te verwarmen².

De ontwerpkenmerken van de ketel zijn als volgt:

• ingebouwde ventilator zorgt voor luchtafvoer;
• de automatiseringseenheid is verantwoordelijk voor het regelen van de luchtstroom;
• bij de meeste ketelmodellen bevindt de laad- en voorverbrandingskamer zich bovenaan;
• nadat de brandstof is ontstoken, stroomt er lucht naar toe in minimale hoeveelheden;
• de belangrijkste warmte-uitwisseling wordt uitgevoerd door pyrolysegassen als gevolg van de werking van de circulatiepomp.

Sommige fabrikanten produceren lang brandende ketels met een naverbrander aan de achterkant van de constructie. Dit zorgt voor een hoog rendement van de apparatuur, namelijk 90-93%. Bij de uitgang naar de schoorsteen hebben de gassen een temperatuur van slechts 70-100^overMET.

Onder de tekortkomingen van lang brandende ketels met een dergelijke opstelling wordt opgemerkt:

• De noodzaak om regelmatig brandstof toe te voegen. Daarom is een lange afwezigheid een goede reden om van een dergelijk model af te zien. De markt biedt volledig geautomatiseerde ketels, maar dan ontstaan ​​er andere moeilijkheden..
• Elektronische regeling van de werking van een lang brandende ketel wordt geassocieerd met een volledige afhankelijkheid van elektriciteit. Zijn afwezigheid leidt tot een volledige stop van het verwarmingsproces, privé spanningsdalingen zullen een onjuiste werking van de automatische ketel van langdurige verbranding veroorzaken.

De populariteit van ketels met dit ontwerp is echter duidelijk vanwege de goedkope brandstof. Voor een huis met een oppervlakte van 60 m² ton turf is genoeg voor twee of drie winters en de kosten ervan zijn zelfs voor eigenaren van ketels met een laag inkomen acceptabel.

Pyrolyseconstructies ↑

Pyrolyse-ketels worden gekenmerkt door een grotere efficiëntie dan ketels met vaste brandstof, hoewel ze vergelijkbare brandstoffen gebruiken – turf, kolen en andere materialen. De reden voor de hoge productiviteit ligt in de speciale interne opstelling van de ketel:

• Gereguleerde luchtcirculatie op basis van natuurlijke trek.
• Ruime laadkamer aan de onderzijde.
• De asbuigventilator wordt volgens het principe van een klassieke oven onder de verbrandingskamer van de ketel geïnstalleerd.
• Na het laden en ontsteken van de brandstof wordt de sluiter volledig opengelaten om het pyrolyseproces te starten.
• Het begin van het vrijkomen van pyrolysegassen dient als signaal om de klep te sluiten en de toevoer van zuurstof naar de verbrandingszone te beperken. Daarna bevindt de brandstof in de kamer zich in de smeulmodus en wordt in het bovenste deel van de ketel de verwarmde lucht aangesloten op het pyrolysegas, waardoor een effectieve naverbranding ontstaat.

Een belangrijk voordeel van het ontwerp van lang brandende ketels door het gebruik van pyrolysegassen is volledige onafhankelijkheid van de beschikbaarheid van elektriciteit. De installatie van een verwarmingsketel zonder voorafgaande afstemming met de controlerende organisaties is een ander belangrijk pluspunt in de spaarpot van voordelen. Een van de tekortkomingen is minder vermogen (genoeg om een ​​gebied van 75 m te verwarmen²) en het ontbreken van de mogelijkheid om de kamer te verwarmen zonder radiatoren of convectoren.

Verticale eenheden ↑

Een interessant type lang brandende ketels zijn verticale units van het merk «Stropuva». Vaste brandstof is ook vereist voor hun werking en een hoog rendement wordt bereikt door het pyrolyse-gasverbrandingsproces, maar de interne structuur verschilt aanzienlijk van de hierboven beschreven modellen. Het belangrijkste punt is het verbranden van brandstof in de tegenovergestelde richting – van boven naar beneden, terwijl het niet allemaal tegelijk smeult, maar slechts een kleine bovenlaag. Voor de werking van zo’n lang brandende ketel worden verschillende materialen gebruikt:

• houtsnippers;
• zaagsel;
• brandhout;
• steenkool;
• geperste briketten en andere brandstof.

Ontwerpkenmerken die zo’n gemakkelijke bediening bieden, zijn als volgt:

• Het brandstofmateriaal wordt in de verbrandingskamer geladen via een raam net boven het midden van de lang brandende ketel.
• Oppervlakteontsteking wordt bereikt met speciale ovenvloeistoffen met brandbare eigenschappen..
• Het begin van de verbranding gaat gepaard met het verlagen van de luchtverdeler tot de brandstofmassa voor een gedoseerde toevoer van zuurstof naar de bovenste laag. Speciale kanalen zorgen voor een gelijkmatige verdeling van luchtmassa’s over het hele gebied.
• Luchtvoorverwarming om een ​​effectief pyrolyseproces te vormen in een lang brandende ketel vindt plaats in het bovenste deel van de verwarmingseenheid.
• Na het einde van het naverbranding van het pyrolysegas, verlaten de resterende verbrandingselementen de schoorsteen.
• Warmte-uitwisseling met het verwarmingssysteem is het gevolg van «water» het hemd omsloten door de lang brandende ketel.
• Er is een inspectievenster voorzien voor het regelmatig reinigen van asafzettingen..

De effectiviteit van een dergelijk ontwerp vormde de basis van tal van onafhankelijke projecten voor de fabricage van lang brandende ketels.

Eindresultaten ↑

Innovatieve technologieën, dankzij de introductie van het lange verbrandingsproces, gaven een kans om een ​​tweede leven te krijgen voor verwarmingsketels op vaste brandstof. De algemene voordelen van verwarmingseenheden zijn als volgt:

• Hoge efficiëntie, bij sommige modellen bereikt het 95%. Efficiëntie van ketels concurreert met succes met gas-tegenhangers.
• Ecologische veiligheid: kooldioxide en waterdamp die in de atmosfeer komen tijdens het gebruik van een lang brandende ketel, worden gemakkelijk door planten opgenomen.
• Onafhankelijkheid van de aanwezigheid van gasleidingen, beschikbaarheid van brandstofbronnen.
• Geen vergunningen nodig.
• Sommige modellen van lang brandende ketels hebben een tweede circuit voor warmwatervoorziening. Desgewenst kan de verwarmingsunit worden voorzien van een indirecte verwarmingsketel.
• Lang brandende ketels vereisen geen speciale vaardigheden tijdens het gebruik en zijn ontworpen voor een lange levensduur.

De voordelen van het gebruik van lang brandende ketels gaan gepaard met bepaalde moeilijkheden:

• de noodzaak om periodiek brandstof te laden;
• preventieve maatregelen om de eenheid van opgehoopte as te reinigen, zijn verplicht voor alle ketels met lange verbranding;
• de installatie van een ketel op vaste brandstof gaat vergezeld van de uitrusting van een aparte ruimte uitgerust met een schoorsteen en hoogwaardige ventilatie;

Naleving van de vastgestelde eisen voor de werking van de ketel zal het gedurende lange tijd mogelijk maken om de behuizing met lage kosten te verwarmen voor de aankoop van brandstofgrondstoffen en, indien gewenst, om warm water te verkrijgen.