Gasgenererende ketels zijn een soort vaste brandstof, meestal warmwaterapparaten. De essentie van zijn werk is dat de brandstof en vluchtige stoffen erin afzonderlijk branden. Met andere woorden, pyrolyse van vaste brandstof vindt plaats, daarom worden ketels ook pyrolyse-ketels genoemd. Deze verwarmingsapparatuur is vooral effectief bij het werken aan hout, houtbriketten, boormachines en sommige fracties steenkool.
Gebruik gasgestookte ketels om je huis te verwarmen
Lees verder: lang brandende pyrolyse ketel.
Hoe en waarmee de ketel moet worden verwarmd
Uit elke vaste brandstof komt tijdens de verbranding in een bepaalde hoeveelheid koolmonoxide vrij. Vooral veel ervan wordt verkregen bij het stoken van hout.
Daarom is het verstandiger om brandhout in een gasgeneratorboiler te doen, ontworpen om een comfortabele temperatuur in huis te creëren, en geen andere brandstof.
Om het pand goed te verwarmen, moet de gasgestookte ketel correct worden gebruikt:
- open de luchtklep en maak vuur met een splinter;
- stel de normale lange brandmodus in, waarbij het vuur in de ketel wordt gehandhaafd totdat de temperatuur in de oven tot het gewenste niveau stijgt;
- schakel de klep over naar een modus waarbij in een beperkte hoeveelheid lucht wordt toegevoerd.
In moderne houtgestookte gasgenererende ketels hoeven alle bovenstaande handelingen niet te worden uitgevoerd, omdat hun werk volledig geautomatiseerd is.
De brandstof wordt ontstoken door middel van een elektrische ontsteking, een automatische eenheid regelt de toevoer van zuurstof naar de verbrandingskamer en de afvoer van gassen die ontstaan bij de verbranding van hout.
Houtgestookte gasgestookte ketels moeten worden geladen met een bepaald type brandstof. Het meest geschikt hiervoor zijn beuken, eiken en acacia.
Foto's en diagrammen:
Steenkool moet helemaal worden opgegeven, omdat dit de prestaties van verwarmingsapparatuur negatief beïnvloedt.
Het is verstandiger om alleen hoogwaardige brandstof te gebruiken om een huis te verwarmen, omdat er meer warmte wordt geproduceerd tijdens het lange stoken.
Wat betreft het vochtgehalte van brandhout, de gasgenererende apparatuur zal niet werken op eerlijke ruwe brandstof.
Dat wil zeggen, het hout zal branden zoals in een conventionele kachel en de ketel zal niet werken in de gasgeneratiemodus.
Het ontwerp van de ketel zelf heeft invloed op het brandhout waarmee het vochtgehalte in de gasgenererende apparatuur kan worden gestopt.
Als het een zijbelading heeft, is het toegestaan om alleen brandhout te laden met een vochtgehalte van niet meer dan 20%. Dergelijke apparatuur stelt hoge eisen aan de kwaliteit van hout.
Top-loading houtgestookte gasgestookte ketels verbranden de brandstof geleidelijk. Om dit te doen, wordt het in een verticale vuurhaard geplaatst.
Wanneer de onderste laag brandhout uitbrandt, zullen ze naar beneden gaan en worden gedroogd door warme lucht. Ketels waarin brandstof van bovenaf wordt geladen, worden overgebracht naar de gasgeneratiemodus, zelfs als het vochtgehalte van het hout ongeveer 45 graden is.
Werkingsprincipe
Het schema van een houtgestookte gasgenererende ketel heeft een voorlopige vergassingskamer in zijn structuur. Er is ook een verbrandingskamer in geïnstalleerd, die nodig is om brandhout tot warmte te verwerken. Het werkingsprincipe van deze kamer is gericht op het verplaatsen van de gegenereerde gassen door de mondstukken. Een zelfgemaakte cv-ketel heeft een looptijd van minimaal 25 uur.
De gasgenerator bestaat uit twee kamers, de eerste verbrandt brandstof. Door de kleine hoeveelheid zuurstof worden de stoffen verdeeld in een vluchtig deel, waardoor houtgas wordt gevormd. Daarna laat men het hout uitbranden in de tweede kamer.Met andere woorden, het werkingsprincipe van het ontwerp van het apparaat stelt u in staat om een maximale warmteafgifte te bereiken.
Het werkingsprincipe van een gasgestookte ketel is gebaseerd op geforceerde trek. Speciaal hiervoor wordt in de ketels een rookafzuiging of een ventilator geïnstalleerd. Nadat de brandstof zijn hoogste verbrandingstemperaturen heeft bereikt, verandert het hout in een vast en vluchtig onderdeel. Ketels voeren het verbrandingsproces niet alleen uit bij maximale temperaturen, maar ook als er niet genoeg lucht in zit.
Het werkingsprincipe van het apparaat is zodanig dat zodra de resulterende gassen door het mondstuk bewegen, ze worden gemengd met secundaire zuurstof en de verbrandingstemperatuur 1200 graden bereikt. Onmiddellijk nadat de gassen warmte door de warmtewisselaar afgeven, worden ze uit de kamer naar buiten verwijderd en door de schoorsteen verplaatst.
Aansluiten en starten van een houtgestookte gasgenerator
Bij het installeren van een gasgenerator op een auto, zal het moeilijker zijn om de auto te starten - het is beter om het op benzine te doen
Houd bij het aansluiten op een auto rekening met de eigenaardigheden van het gebruik van een houtgestookte gasgenerator. Deskundigen adviseren niet om benzine volledig te verlaten, omdat het starten van de motor met hout problematisch is. Het wordt aanbevolen om de motor te starten met benzine en pas daarna op gas over te schakelen. Overschakelen naar verschillende soorten brandstof kan worden georganiseerd met behulp van een mixer gemaakt volgens het schema van I.S. Mezin.
Er zijn ook andere beperkingen:
- De grootte van het brandhout is niet meer dan 6 cm.
- Alleen gedroogd hout wordt als brandstof gebruikt, omdat er extra warmte wordt besteed aan de verdamping van water en er minder pyrolysegassen ontstaan.
- Een houtgestookte gasgeneratormotor verliest 50% van zijn vermogen in vergelijking met een benzinemotor.
- De ontsteking wordt uitgevoerd met de ventilator aan, 20 minuten voor vertrek.
De motor loopt op zelfgemaakte brandstof en verslijt sneller.
Werkingsprincipe
De gasgeneratieketel gebruikt in zijn werk het principe van "pyrolyse". Deze apparatuur heeft twee verbrandingskamers en de brandstof die wordt ingevoerd, doorloopt verschillende verbrandingsstadia:
- Het wordt gedroogd in een speciale kamer.
- In de eerste verbrandingskamer smeult de brandstof langzaam bij een temperatuur van 200-850 graden Celsius zonder zuurstof - pyrolyse. Tijdens het pyrolyseproces komt een grote hoeveelheid "hout" -gas vrij uit de brandstof, die vervolgens de tweede kamer binnengaat, waar het met succes wordt verbrand met behulp van een brander en een grote hoeveelheid lucht.
- In dit geval is het koelmiddel- en waterverwarmingscircuit (in dubbelcircuitketels) zo ontworpen en gemonteerd dat het warmte-energie uit beide verbrandingskamers haalt.
De gasgeneratieketel kan niet alleen op bomen werken, maar ook op elk houtafval, maar ook op briketten en eco-korrels - pellets.
Pyrolyse gas genererende vaste brandstof ketels hebben de volgende voordelen ten opzichte van andere soorten vaste brandstof apparatuur:
- Hoog rendement en vrijwel volledige afwezigheid van vast verbrandingsafval.
- Beschikbaarheid en aanvulling van brandstof.
- Een relatief lange gebruiksduur en de mogelijkheid om een grote hoeveelheid brandstof op te slaan - de verbrandingskamers van pyrolyseketels hebben een grote capaciteit.
Soorten ketels volgens het werkingsprincipe
Afhankelijk van de methode van brandstofverbranding worden vier soorten ketels onderscheiden:
Klassieke direct gestookte ketel
(of natuurlijke onbedwingbare trek). Dit is het traditionele en meest voorkomende ontwerp. Belangrijkste voordelen: eenvoudig apparaat, betaalbare prijs, mogelijkheid om op elk type brandstof te werken, energieonafhankelijkheid. De laatste factor is erg belangrijk voor landelijke gebieden met elektriciteitsnetten van slechte kwaliteit - in de regel heeft de ketel geen elektriciteit nodig om te werken en wordt thermoregulatie uitgevoerd met behulp van een demper en een mechanische aandrijving. Er is slechts één fundamenteel nadeel: onvolledige verbranding van brandstof.En daaruit volgt de rest: laag rendement in vergelijking met andere soorten, een groot percentage vaste restanten van verbrandingsproducten, arbeidsintensief onderhoud en verzorging. Op basis hiervan. dit type is moeilijk te classificeren als "de beste verwarmingsketels op vaste brandstoffen voor thuisverwarming."
Schema voor directe verbranding met luchttoevoer aan de onderkant en mechanische trek "aan een ketting" voor regeling van de klep
Klassieke ketel met extra trek.
Er zijn twee opties voor het apparaat. In het eerste geval wordt lucht in de oven "geblazen", wat zorgt voor een meer volledige verbranding van de brandstof. In de tweede is de ketel uitgerust met een rookafzuiging (een afzuigventilator voor de schoorsteen), die een vacuüm creëert in de verbrandingskamer en de natuurlijke trek vergroot. De voordelen zijn dezelfde als die van een verwarmingsketel met directe verbranding, behalve wat betreft energieonafhankelijkheid. Maar de "afhankelijkheid" van elektriciteit wordt gecompenseerd door de verhoogde efficiëntie en hogere vermogensindexen bij dezelfde grootte van de oven en het type brandstof.
Boiler met extra trek
Pyrolyse (of gasgenererende) ketel.
Dit is tot op zekere hoogte de volgende fase in de ontwikkeling van een ketel met extra trek, maar het principe van brandstofverbranding verandert. De ketel is functioneel verdeeld in twee kamers. In de eerste, met een kunstmatig gebrek aan lucht, smeult het hout, waarbij niet alleen warmte wordt gegenereerd, maar ook pyrolysegassen die de tweede kamer binnenkomen, waar ze volledig opbranden onder omstandigheden van extra luchttoevoer. Qua efficiëntie zijn deze ketels het meest efficiënt, maar ook "grillig". Het grootste nadeel zijn de strenge eisen voor een stabiele brandstofkwaliteit. Als dit brandhout is (en de meeste typen pyrolyse-ketels zijn daarop 'afgestemd'), dan is de standaard eis dat het vochtgehalte van het hout niet hoger mag zijn dan 20%. Anders neemt de productie van pyrolysegassen af, waardoor de ketel verandert in een conventionele afvoer met geforceerde luchttoevoer, wat, gezien de hoge kosten van apparatuur, onrendabel is. Naast efficiëntie is het voordeel de brandtijd van één bladwijzer - tot 12 uur.
Een voorbeeld van de praktische uitvoering van een gasgestookte ketel
Op onze website vindt u contacten van bouwbedrijven die een woningisolatiedienst aanbieden. U kunt rechtstreeks met vertegenwoordigers communiceren door de tentoonstelling Low-Rise Country van huizen te bezoeken.
Lang brandende ketels.
Ze zijn vrij recent verschenen (je zou kunnen zeggen aan het begin van deze eeuw), maar hebben al een stevig deel van de markt veroverd. Het verbrandingsproces van de brandstofinzet vindt plaats van bovenaf vanwege het speciale ontwerp van de ketel. Na de verbranding van de bovenste laag gaat het proces naar beneden en worden de vermogensregeling en het onderhoud van de gewenste modus uitgevoerd door automatisering die de turbine bestuurt voor het toevoeren van lucht naar de verbrandingszone. De brandstof verbrandt bijna volledig, met een minimum aan vaste resten. Qua efficiëntie doet de ketel bijna niet onder voor een gasgenerator, maar hij is niet zo veeleisend aan brandstof en de brandtijd van één bladwijzer kan 24 uur en meer bedragen. Dergelijke apparatuur overtreft de beoordeling van lang brandende verwarmingsketels op vaste brandstoffen. Maar zo'n plezier is niet goedkoop.
De brandduur van één tabblad is afhankelijk van het type brandstof
Afzonderlijk moet het gezegd worden over ketels met automatische brandstoftoevoer naar de verbrandingskamer. Volgens het werkingsprincipe zijn dit traditionele ketels met natuurlijke of geforceerde trek, maar dankzij een aparte bunker voor brandstof kan de bedrijfstijd bij één 'vulling' oplopen van enkele dagen tot meerdere weken (afhankelijk van het volume van de bunker en de oppervlakte van de verwarmde kamer).
Aandacht.
Soms omschrijven verkopers ze als lang brandende ketels, maar dit is niet helemaal waar. Hoewel trog- en retorbranders zorgen voor een verbranding van bovenaf, vindt het principe van luchttoevoer op de traditionele manier plaats: blazen van onderen.
Pelletketels met een traybrander ondersteunen namelijk ook "top" verbranding van brandstof met een hoge warmteoverdrachtsefficiëntie
Ketels met een trechter werken ofwel op pellets ofwel op kolen, geplet tot een bepaalde fractie (meestal niet groter dan 25 mm). Er zijn modellen met automatische asverwijdering, die, in combinatie met automatisering voor het handhaven van de bedrijfsmodus, het verwarmingsschema van een woonhuis met een vastebrandstofketel net zo gemakkelijk te gebruiken maakt als een gasketel.
Dit zou interessant kunnen zijn!
Lees in het artikel op de volgende link over een ketel voor het verwarmen van een privéwoning.
Werkingsprincipe
En laten we nu eens nader bekijken hoe een gasgestookte ketel werkt.
Eerst wordt de brandstof in de verbrandingskamer gedaan en aangestoken. De brandstof ontsteekt, waarna de hoeveelheid toegevoerde zuurstof wordt verminderd zodat de brandstof niet verbrandt, maar smeult.
Pyrolysegas komt vrij uit de brandstof en stijgt naar boven. Daar wordt het gas opgevangen en zuurstof toegevoerd, verwarmd tot een bepaalde temperatuur. Een thermochemische oxidatiereactie vindt plaats met pyrolysegas. Gas onder druk wordt in een buis met gekalibreerde gaten gevoerd en ontbrandt wanneer het in wisselwerking staat met zuurstof.
Tegelijkertijd verbrandt tot 90% van de kleine deeltjes in het gas, wat betekent dat schadelijke oxiden (kooldioxide) het milieu enigszins vervuilen. Aan de uitlaat is de gastemperatuur niet hoger dan 140-160 graden Celsius. Dit betekent dat de meeste warmte naar de verwarming van het pand gaat en niet via de buis naar de straat gaat.
Gemiddeld is één oven in een vergasser voor vaste brandstoffen voldoende voor 12-13 uur, en conventionele direct-brandende kachels ondersteunen het verbrandingsproces niet langer dan 4-6 uur. Helemaal onderaan is er een opvangbak waarin alle overblijfselen van de verbrande brandstof worden verzameld. Indien nodig is het heel gemakkelijk om de restjes weg te gooien. Hieronder kun je een hele goede video bekijken die de hele werkcyclus laat zien.
Opsommen
Ketels voor het opwekken van vaste brandstoffen zijn dus erg handig en hoogstwaarschijnlijk zal deze richting zich ontwikkelen en zullen oude projecten tot het verleden behoren. Het belangrijkste pluspunt is de mogelijkheid om de warmte in huis te regelen en niet met het oog brandhout aan de kachel toe te voegen. Het huis zal dus nooit benauwd of koud zijn, wat vooral goed is voor gevoelige mensen en kleine kinderen. Nieuwe systemen zullen de oude vervangen, aangezien het gebruik ervan zuiniger en milieuvriendelijker is, de efficiëntie hoger wordt en het vermogen groter.
Fabrikanten van apparatuur
De keuze van complexe technische apparaten gaat gepaard met bepaalde moeilijkheden. Daarom is het beter om technische documentatie te vertrouwen, zonder de reputatie van de fabrikant te vergeten. Op basis van deze parameters zijn gasgenererende pyrolyse-ketels van de volgende merken de meest concurrerende op de binnenlandse markt:
Buderus- Junkers (Duitsland)
- De Dietrich (Frankrijk)
- Lamborghini (Italië)
Hun keuze was niet toevallig, behalve de uitstekende kwaliteit van de producten, werd alle documentatie opgesteld rekening houdend met het nominale vermogen van de apparatuur.
Daarom zal het onderzoek de consument in staat stellen waarheidsgetrouwe informatie te ontvangen over de duur van het werk op één tabblad en vele andere kenmerken van de werking van de ketel.
Om u een beetje te begeleiden bij de mogelijkheden van deze apparatuur, zullen we kort verschillende modellen bespreken. Beschouw bijvoorbeeld het gasgenererende pyrolyse-apparaat dat werkt op vaste brandstof:
- Logano (Buderus)
- CF 120 CSE (De Dietrich)
Duitse ketels worden gepresenteerd in een modellenreeks met een vermogen tot 45 kW voor staalmonsters en 36 kW voor gietijzer. Hun efficiëntie bereikt 85%.
In dit geval is de duur van het werk op één tabblad 2 uur. Ze zijn uitgerust met een automatiseringssysteem met een watertemperatuurindicator en een veiligheidsbegrenzer.
Opvallende kenmerken zijn de lengte van brandhout tot 680 mm en de aanwezigheid van ingebouwde koelwarmtewisselaars.
Franse apparaten zijn enigszins inferieur qua vermogen, het is beperkt tot 30 kW. Qua efficiëntie zijn ze ook inferieur aan Duitse modellen, met een percentage van 50%.Maar de lengte van het blok werd enigszins overschreden, met hen kan het 800 mm bereiken.
Zoals u kunt zien aan de hand van de genoemde kenmerken, heeft elk van hen zijn eigen voordelen en hangt de keuze alleen af van uw behoeften.
Hoe u langbrandende gasgestookte ketels kiest
Eerst moet u beslissen wat voor soort brandstof u in grotere mate tot uw beschikking heeft - hout of kolen. Als steenkool een meer acceptabele optie is, moet u kiezen voor ketels met een hogere verbranding, en als verwarming is gepland met brandhout, is het winstgevender om een ketel met een lagere verbranding aan te schaffen, omdat het rendement hoger is dan dat van de vorige.
Bodemverbrandingsketels zijn het meest milieuvriendelijk en zuinig. Dit komt door de aanwezigheid van twee of drie verbrandingskamers daarin, die zorgen voor extra verbranding van brandstofdeeltjes.
Een gietijzeren ketel is duurzamer, omdat condensaat van kolenverbranding corrosie van staal veroorzaakt. Bovendien branden stalen warmtewisselaars sneller uit. Gietijzeren ketels bestaan uit secties die, in geval van mogelijke drukverlaging, het mogelijk maken om het beschadigde onderdeel eenvoudig te vervangen (terwijl stalen ketels volledig vervangen moeten worden); dit feit zorgt ook voor een gemakkelijk transport in gedemonteerde vorm (er moet echter rekening mee worden gehouden dat gietijzeren onderdelen kwetsbaar en gevoelig zijn voor schokken).
Als u een ketel nodig heeft die zorgt voor verwarming en warm water voor het huis, is een verwarmingsketel met dubbele kring op vaste brandstof geschikt. Het principe van de werking is als volgt: het eerste circuit (voor het verwarmen van de kamer) wordt ingeschakeld wanneer de warmtesensor wordt geactiveerd; de tweede (voor warmwatervoorziening) wordt geactiveerd wanneer de druk daalt.
Als het huis een werkende ketel heeft, kan deze worden aangesloten op een verwarmingsketel. Dit levert enerzijds een grote besparing op de warmtebron op, anderzijds zorgt het voor een stabiele watervoorziening.
Om te bepalen welk ketelvermogen u nodig heeft, gaat u uit van de berekening van 1 kW voor elke 10 m2. m (met wandhoogtes tot 3 m). Houd er rekening mee dat het ketelvermogen zelf varieert afhankelijk van de calorische waarde van de brandstof en het vochtgehalte.
Zelfassemblage
Om zelfstandig een verwarmingsketel op vaste brandstof te installeren, moet u rekening houden met verschillende regels.
- Het is beter om zo'n ketel in een aparte ruimte te plaatsen. Dit kan een kamer in het huis zijn of in de kelder. Hiervoor is een voormalige kinderkamer of een andere kleine kamer (het vereiste oppervlak is 8-10 vierkante meter) geschikt, als tijdens de bouw geen speciale ruimte voor verwarmingsapparaten is toegewezen. In het meest extreme geval kunt u eenvoudig een grote kamer in twee delen (het is raadzaam om de scheidingswand te maken en geen gipsplaat te gebruiken), door een of twee uitgangen te maken - in de kamer, op straat of beide tegelijk.
- De vloer van de ruimte waar de installatie gepland is, moet gemaakt zijn van brandwerende materialen. En de ketel zelf moet rechtstreeks op een betonnen dekvloer worden geïnstalleerd (ongeveer 10 cm dik).
- Het is noodzakelijk om de kamer te voorzien van geforceerde ventilatie, stroomtoevoer en watervoorziening, als deze niet beschikbaar zijn.
- Als de ketel niet in een speciaal ontworpen stookruimte wordt geïnstalleerd, moet vooraf een schoorsteen worden gekocht en geïnstalleerd.
Om te beginnen met de installatie, moet u de gereedschappen en apparatuur voorbereiden die u hiervoor nodig heeft: elektroden, lassen, waterpas, sleutels, schroevendraaiers, meter, zaag voor metaal, schroeven, - evenals materialen: loodgietersband, metalen plaat en kit.
- Pak de onderdelen uit die bij de ketel worden geleverd en maak ze klaar voor montage.
- Leg een metalen plaat op de vloer op minimaal 0,5 m afstand van de zijwand (en) en 1 meter vanaf de voorzijde en zet deze stevig vast.
- Plaats de ketel gelijkmatig op een metalen plaat en controleer of deze waterpas staat.
Na de voorbereidende werkzaamheden wordt de ketel zelf direct gemonteerd:
- Omwikkel de verbrandingsregelaar met één slag loodgietersband, zet vast met een schroef, stel de temperatuur in op 30 graden.
- Installeer de thermostaat en tien of hun stekkers.
- Monteer de lucht- en veiligheidskleppen, manometer in een veiligheidsgroep.
- Installeer de kraan en sluit deze aan op de leidingen.
- Verbind een beveiligingsgroep vóór het sluitapparaat.
- Verbind de ketel met de schoorsteen met behulp van kit.
- Duw de tochtklep en de reinigingsstop naar binnen.
- Sluit het water aan en controleer de dichtheid van het systeem.
- Steek de ketel aan door de klep te sluiten.
- Het blijft alleen om de kwaliteit van de installatie en werking van de ketel te controleren en om pilootverwarming uit te voeren.
Om de geschatte kosten van materialen en apparatuur die nodig zijn voor installatie te bepalen, is hieronder de geschatte prijs weergegeven.
- Hittebestendige kit 100-200 roebel.
- Metaalplaat (3 x 1.250 x 250) ongeveer 3.000 roebel.
- Sanitairband ongeveer 500 roebel.
- Lang brandende ketels 60.000 - 120.000 roebel.
- Overgangsstaal 57-32 30 roebel.
- Stalen bocht Du-5016 vanaf 100 roebel.
- Kogelkraan Du-15 van 100 tot 1.000 roebel.
- Kogelkraan met zuigmond Du-50 ongeveer 2.000 roebel.
- Schoorsteen voor een ketel voor vaste brandstoffen 20.000-50.000 roebel.
De keuze van verwarmingsketels moet gebaseerd zijn op de beschikbaarheid van een bepaald type brandstof in de regio of de beschikbaarheid in huis. Verwarming met verwarmingsketels op vaste brandstoffen die brandhout gebruiken, komt qua kosten op de tweede plaats na apparaten op gas, elektriciteit en diesel zijn duurder en kolenafhankelijke eenheden maken de top vijf compleet. Last but not least komt dit doordat verwarmingsketels op vaste brandstoffen een onvoldoende hoog rendement hebben (in vergelijking met bijvoorbeeld elektrische). Verbrandingssystemen met twee niveaus kunnen het brandstofverbruik echter tot 9% besparen.
De meest milieuvriendelijke verwarmingstoestellen onder de vaste brandstoffen zijn pyrolysegasgenererende ketels, omdat de brandstof die ze gebruiken bijna volledig opbrandt, waardoor de luchtvervuiling afneemt.
De video laat zien hoe gasgestookte ketels werken:
