Как сделать твердотопливный котел: схема котла на твердом топливе, размер самодельного котла отопления, конструкция, чертеж, как сварить котел длительного горения, как сделать

Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Иногда целесообразно сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы есть в свободном доступе. Умение обращаться с инструментом и умелые руки оказывают хорошую услугу при строительстве собственного дома или дачи. Там всегда есть необходимость сооружения какой-либо конструкции самостоятельно. Ведь это значительно удешевляет любую затею. Не исключение и отопительные агрегаты. В старые времена люди нанимали печника для кладки кирпичных печей. Сегодня наиболее востребованными стали котлы на твердом топливе длительного горения.

Твердотопливный котел длительного горения вполне реально сделать самостоятельно

Содержание

• 1 Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство
• 2 Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы
• 3 Как я сделал котел твердотопливный длительного горения: отзывы и рекомендации
• 4 Твердотопливный котел длительного горения своими руками (видео)

Принцип работы твердотопливных котлов и их устройство

Твердое органическое топливо является самым древним источником энергии для человечества. Отказаться от него полностью, даже в современном мире, невозможно. Тем более, что кроме дров и каменного угля сегодня появилось множество других видов горючих твердых веществ:

• брикеты из торфа – высушенный и спрессованный торф выделяет много тепла при сгорании;
• брикеты из отходов деревообрабатывающего производства – сжатые опилки, стружка и кора деревьев;
• березовый уголь – такой же, как для мангала;
• переработанный мусор со свалок;
• топливные отопительные гранулы – мелкое топливо, полученное прессованием опилок. Могут подаваться автоматически;
• обычные сухие опилки.

Различные варианты сырья для использования в твердотопливных котлах

Ясно, что все это топливо получено путем переработки различных отходов, что решает проблему утилизации на предприятиях и идет в русле «зеленой» экономики.

Полезный совет! Самым доступным топливом, из перечисленных выше, являются древесные опилки. Если вы намереваетесь использовать их для отопления – следите, чтобы они были с влажностью менее 20%. Большие показатели этого параметра не позволят вырабатываться пиролизному газу, так как большая часть энергии нагрева будет идти на просушку топлива.

В результате деятельности человека образуется колоссальное количество отходов, которые могут быть преобразованы в высокоэнергетическое топливо, что и обусловило появление на рынке котлов отопления на твердом топливе длительного горения. В отличии от обычных печей, эти агрегаты работают не на сгорании самого топлива, а на его расщеплении в результате нагревания. В рабочей камере таких котлов сгорают газообразные продукты распада твердого топлива. Такая схема работы является в несколько раз более эффективной, чем обычное сжигание органического топлива. Пиролизный газ, отдает большое количество энергии.

Принцип работы твердотопливного котла длительного горения

Устройство такой газогенераторной установки не очень сложное. Можно даже соорудить своими руками котел твердотопливный длительного горения. Чертеж простейшего варианта выглядит следующим образом:

• закрытый цилиндрический бак, который имеет люк для закладки топлива, поддувало и отверстие для установки дымохода;
• внутри бака расположен распределитель воздуха, который создает завихрение пиролизного газа. Он крепится к подвижной телескопической трубе. Вся эта конструкция, похожая на поршень, давит на топливо сверху. Сгорание газа происходит над поршнем, а топливо тлеет под ним;
• теплообменник встроен в верхней камере, где достигается максимальная температура.

Медленное тление твердого топлива происходит в нижней камере. Оно достигается регулировкой подачи воздуха в поддувало. Выделяемый газ интенсивно горит в верхней камере и нагревает теплоноситель.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Полезный совет! Не стоит использовать простейшую конструкцию для изготовления котла, который будет обогревать жилой дом на постоянной основе. Для этого нужно, либо приобрести готовое изделие, либо сделать более сложный и надежный вариант.

Котлы на твердом топливе длительного горения могут быть незаменимы в частных домах, в хозяйственных сооружениях, гаражах и теплицах. Особенно они будут выгодны там, где имеется крупное деревоперерабатывающее производство, так как отходы на таких предприятиях отдают практически бесплатно. Необходимы эти агрегаты и в местностях, где бывают регулярные перебои с газоснабжением. У таких установок есть много преимуществ, но существует и один важный недостаток – очень высокая стоимость. Именно поэтому сегодня актуально изготовление своими руками котлов твердотопливных длительного горения. Чертежи для этого можно использовать разной степени сложности. Это зависит от уровня мастерства.

Статья по теме:

Как сделать своими руками котел твердотопливный длительного горения: чертежи и схемы

Перед тем, как начать изготовление котла, необходимо определиться с его конструкцией. Ее выбор зависит от назначения агрегата. Если он предназначен для отопления небольшого хозяйственного помещения, гаража или дачного домика, то делать в нем водяной контур не обязательно. Обогрев такого помещения будет происходить непосредственно от поверхности котла, путем конвекции воздушных масс в помещении, как от печи. Для большей эффективности можно устроить принудительное обдувание агрегата воздухом при помощи вентилятора. При наличии системы жидкостного отопления в помещении, необходимо предусмотреть устройство в котле контура в виде змеевика из трубы или другой аналогичной конструкции.

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления

Выбор варианта зависит и от типа твердого топлива, которое нужно будет использовать. Для отопления обычными дровами требуется увеличенный объем топки, а для применения мелких топливных гранул можно устроить специальную емкость, из которой гранулированное топливо подается в котел автоматически. Для изготовления котла твердотопливного длительного горения своими руками, чертеж можно взять и универсальный. Он подойдет для любого вида используемого твердого топлива.

Чертеж твердотопливного котла длительного горения мощностью 25/30/40 кВт

Расскажем пошагово, каким образом и из каких деталей можно сделать котел отопления на твердом топливе длительного горения по предложенной схеме:

• подготовим место, где будет установлен будущий агрегат. Основание, на котором он будет стоять, должно быть ровным, прочным, жестким и огнеупорным. Лучше всего для этого подойдет бетонный фундамент или толстая чугунная либо стальная плита. Стены нужно обить тоже огнеупорным материалом, если они деревянные;
• собираем весь необходимый материал и инструменты: из которых нам понадобиться аппарат для электродуговой сварки, болгарка и рулетка. Из материалов: листовая 4-мм сталь; 300 – мм стальная труба со стенками 3 мм, а также другие трубы 60 и 100 мм диаметром;

Строение и принцип работы твердотопливного котла

• для того, чтобы изготовить котел на твердом топливе длительного горения, нужно из большой 300 – мм трубы вырезать кусок длиной 1 м. Можно и немного меньше, если в этом есть необходимость;
• из стального листа вырезаем дно по диаметру трубы и привариваем его, снабдив ножками из швеллера длиной до 10 см;
• распределитель воздуха выполняем в виде круга из листа стали с диаметром на 20 мм меньшим, чем труба. В нижнюю часть круга приваривается крыльчатка из уголка с размером полки 50 мм. Для этого можно использовать и швеллер аналогичного размера;
• сверху в середину распределителя привариваем 60 – мм трубу, которая должна быть выше котла. В середине диска распределителя прорезаем отверстие по трубе, так, чтобы был сквозной туннель. Он нужен для подачи воздуха. В верхней части трубы врезается заслонка, которая позволит осуществлять регулировку подачи воздуха;

Схематическое изображение устройства котла, работающего на твердом топливе

• в самой нижней части котла изготавливаем небольшую дверку, снабженную задвижкой и петлями, ведущую в зольник для удобства удаления золы. Сверху в котле прорезаем отверстие для дымохода и привариваем в это место 100 – мм трубу. Вначале она идет под небольшим углом вбок и вверх на 40 см, а потом строго вертикально вверх. Проход дымохода через перекрытие помещения должен быть защищен по правилам противопожарной безопасности;
• заканчиваем сооружение котла отопления на твердом топливе длительного горения изготовлением верхней крышки. В ее центре должно быть отверстие для трубы распределителя потока воздуха. Прилегание к стенкам котла должно быть очень плотным, исключающим попадание воздуха.

Чертеж с размерами для создания твердотопливного котла своими руками

Полезный совет! Чтобы разжечь, изготовленный своими руками, котел твердотопливный длительного горения, чертеж которого был представлен выше, необходимо: снять крышку и поднять регулятор, заполнить котел топливом доверху и облить его горючей жидкостью, все поставить на место и бросить горящую лучину в трубу регулятора. Когда топливо разгорится, снизить поток воздуха до минимума, чтобы оно начало только тлеть. После этого произойдет возгорание пиролизного газа и котел запустится.

Котел длительного горения — вид в разрезе

Как я сделал котел твердотопливный длительного горения: отзывы и рекомендации

«Работаю на лесопилке. Раньше возил домой сучки и срезку телегами. Узнал про котел твердотопливный длительного горения, отзывы почитал и решил сделать. Получилось. Теперь дров уходит в три раза меньше, а тепла столько же».

Александр Николаев, г. Сыктывкар

«Увидел у друга в гараже чудо-котел. Машину мы с ним с утра ремонтировали. Он, как дров в него положил, так больше до вечера и не прикасался. Я ничего понять не мог, пока он мне не объяснил всю схему. Вот, тоже загорелся идеей себе в гараж поставить. Друг сказал, даст чертежи».

Николай Платонов, г.Сургут

Различия в работе обычного и пиролизного котлов

«Если вы решили сделать, например, у себя на даче котел твердотопливный длительного горения, отзывы о котором нашли в сети, то делайте все четко по схеме с соблюдением всех правил безопасности. А то вот, сосед у меня спалил дачу, когда котел весь в дырах установил».

Андрей Ширшов, г.Тюмень

Описанное выше отопительное устройство будет служить вам верой и правдой, позволяя экономить на энергоносителях. Однако не забывайте делать все качественно, не отступая от схемы.

Твердотопливный котел длительного горения своими руками (видео)

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Закрыть

ОПРОСЫ

ЕЩЕ ОПРОСЫ

Какой рисунок фотообоев вы бы выбрали для комнаты?

• Город/архитектура

• Природа/пейзаж/цветы

• Животные/птицы

• Современный арт/граффити

• Свое собственное фото

Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

ТЕСТЫ

ЕЩЕ ТЕСТЫ

Что вы знаете о физических свойствах строительных материалов? Тест

ПРОЙТИ ТЕСТ

Как сделать качественный котёл на дровах своими руками. Статьи компании «ЭКО ТЕПЛИЦА»

Першочерговим завданням кожного домовласника є підтримання комфортної температури в своєму будинку. Останнім часом широкої популярністю користуються заміські будинки і дачі. Як правило, такі конструкції розташовані в мальовничих місцях. Якщо раніше було прийнято проводити час на дачі влітку, то на сьогоднішній день існує заміські будинки з постійним проживанням людей. Існує величезна кількість різноманітних опалювальних систем, за допомогою яких можна підтримувати комфортну температуру в будь-якому будинку. На жаль, далеко не всі регіони нашої країни можуть похвалитися наявністю газопроводу. У деяких населених пунктах природний газ має високу вартість, тому його досить рідко використовують для опалення приміщень. Широкою популярністю користуються опалювальні прилади, що функціонують на твердому паливі. До твердому паливу відноситься вугілля, дрова, брикети. Для того щоб зробити якісний котел на дровах своїми руками, немає необхідності мати спеціалізовану освіту або особливі практичні навички. За допомогою такого опалювального приладу можна обігріти тільки вдома, мають невелику площу.

Існує кілька різновидів котлів, що працюють на твердому паливі. Однак будь-яка модель складається з топки, обмінника тепла, корпусу. Топка являє собою камеру, в яку поміщається тверде паливо. Саме тут відбувається процес горіння і виділення теплової енергії. В обміннику тепла теплова енергія поглинається теплоносієм. В ролі теплоносія найчастіше виступає звичайна вода. Якщо ви проживаєте в заміському будинку періодично, краще використовувати антифриз. Він не замерзає навіть при самій низькій температурі.

Твердопаливний котел з цегли

Кирпичная печь пользуется широкой популярностью в связи с тем, что ее используют не только для создания комфортной температуры, но и для приготовления пищи. Если вы решили строить твердотопливный котел из кирпича своими руками, сначала нужно подготовить фундамент. Затем закладывается нижняя часть печи, которая представляет собой нижнюю стенку топки. На следующем этапе необходимо заняться обустройством теплообменника. Ни в коем случае не стоит забывать о необходимости постройки качественного дымохода. Справа в тому, що при згорянні будь-якого твердого палива, утворюються токсичні продукти, які чинять негативний вплив на здоров’я людини. Якщо тривалий час перебувати в приміщенні, забруднених токсичними продуктами горіння, може наступити летальний результат. Небезпека чадного газу полягає в тому, що він практично не має запаху. Першими симптомами отруєння може стати головний біль, запаморочення, нудота, почервоніння очей. Якщо у вас з’явилися перераховані вище симптоми після тривалого перебування в приміщенні з твердопаливним котлом, необхідно терміново вийти на свіже повітря.

Нагрівальний кабель Ratey для створення теплих підлог .

Как правило, коэффициент полезного действия самодельных твердотопливных котлов составляет не более 60%. Существует несколько способов повышения работоспособности котла. Во-первых, необходимо сделать длинный дымоход. Его длина должна составлять не менее 7 метров. В данной ситуации твёрдотопливный котёл должен быть расположен в подвальном помещении. Во-вторых, необходимо сконструировать запасную ёмкость с теплоносителем. Кроме того, в последнее время широко стали использовать циркуляционные насосы. Они приводят в движение теплоноситель, увеличивая эффективность работы отопительной системы. Ви зможете повністю окупити вартість циркуляційного насоса вже за 1 сезон повноцінного використання. Якщо ви побоюєтеся будувати котел на дровах своїми руками, можна звернутися в спеціалізовану фірму. Там вам зможуть запропонувати стандартні котли або індивідуальні вироби.

Твердотопливные котлы

Компания «Теплодар» производит и реализует твердотопливные котлы для отопления жилых и любых других помещений

Твердотопливные котлы работают на различных видах топлива: уголь, дрова, пеллеты. При необходимости твердотопливный котел может быть оснащен газовой горелкой

Твердотопливные котлы «Теплодар» представлены в следующем ассортименте:

«Куппер» — универсальные одноконтурные котлы, работающие на различных видах топлива (уголь, дрова ). Применяются для обогрева помещений площадью от 80 до 300 кв.м. На все модификации котлов «Куппер» могут быть установлены как газовые, так и пеллетные горелки для автоматизации системы отопления. Также их можно оснастить системой автоматического регулирования мощности, установив контроллер горения и пульты управления, подключенные к встроенному нагревательному блоку. В ассортименте также есть модификации для помещений до 100 и 180 кв.м, которые имеют чугунную варочную поверхность.

«Куппер ПРО» — универсальные одноконтурные котлы с увеличенным временем горения на одной закладке дров до 8 часов непрерывной работы. Увеличение времени работы достигается за счет колосниковой решетки, а также притока воздуха к горелке через дополнительную створку. Как и котлы Куппер, они могут быть дополнительно оснащены регулятором горения, а также панелью управления блоком ТЭНа. На все модификации котлов Куппер ПРО может быть установлена ​​фирменная газовая горелка, установка которой не требует слесарно-сварочных работ. Автоматизация системы отопления с помощью пеллетной горелки возможна для котла Kupper PRO 22.

«Комфорт» — бюджетный тип одноконтурных котлов для отопления небольших помещений до 100 кв.м. Может использоваться как резервный котел отопления. При необходимости можно дополнительно установить газовую или пеллетную горелку.

При проектировании систем отопления в загородном доме необходимо учитывать ряд параметров:

> площадь отапливаемого помещения,

> вид топлива

> дополнительные потребители тепла в системе отопления,

> качественная изоляция дома,

> возможность автономной работы и использования в качестве резервного источника тепла,

> необходимая продолжительность работы на одной закладке топлива.

Расчет конструкции системы отопления, важнейшего узла, в котором находится котел, а значит и подбор мощности котла, должны производиться работниками специализированной котельной фирмы.

Подкатегории

Товаров: 10.

Сортировать по:

Показано 1-10 из 10 позиций

Активные фильтры

Цена
€48,00

 Быстрый просмотр

Цена
€770,40

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€1230,00
-10%

Цена
€1 107,00

• Цена снижена

 Быстрый просмотр

Цена
€1 165,00

• Новый

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€1 394,00
-20%

Цена
€1 115,20

• Цена снижена

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€1 619,00
-20%

Цена
€1 295,20

• Цена со скидкой

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€1845,00
-20%

Цена
€1 476,00

• Цена снижена

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€2 070,00
-20%

Цена
€1 656,00

• Цена со скидкой

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€2 315,00
-20%

Цена
€1 852,00

• Цена снижена

 Быстрый просмотр

Обычная цена
€2 560,00
-20%

Цена
€2 048,00

• Цена со скидкой

 Быстрый просмотр

Наверх


энергий | Бесплатный полнотекстовый | Эксплуатационные испытания твердотопливного котла на различных видах топлива

1.

Введение

Твердотопливные котлы играют ключевую роль в загрязнении окружающей среды в Европе. Хотя сжигание древесины хорошего качества можно рассматривать как экологически безопасный способ производства тепла, соответствующие показатели выбросов могут быть получены только при использовании комбинации высококачественных видов топлива, сжигаемых в котлах хорошего качества. В результате раздробленности экономических и инфраструктурных особенностей развития каждой страны использование современного топочного оборудования в незначительной степени характеризует производство тепла на основе большого количества твердотопливных котлов. Загрязнение атмосферного воздуха вызывает около 400 000 преждевременных смертей в год, а также еще большее число серьезных заболеваний в Европе [1,2]. Одним из основных источников загрязнения воздуха является бытовое потребление энергии. Наиболее часто используемыми источниками тепловой энергии являются сжигание газа, а также сжигание древесины. Распределение использования топлива без централизованного теплоснабжения показано в таблице 1.

С 1990-х годов и по настоящее время комбинированное использование газа и твердого топлива очень распространено в индивидуальной зоне. В дополнение к приведенной выше таблице, в пропорциях в Венгрии около 45% жилищ используют только природный газ, а 21% используют твердое топливо (дрова, уголь или их смесь). Комбинация газового отопления и твердотопливного котла используется в 15% квартир [3].

Домохозяйства, использующие твердое топливо, имеют высокую территориальную концентрацию, при этом следует отметить, что их размещение сильно зависит от социально-экономического и инфраструктурного развития данного региона. В 19районах более 50% жилищ отапливаются исключительно дровами. Еще в 22 районах 75% жилищ хотя бы частично отапливаются дровами. Хотя сжигание древесины является CO2-нейтральным сжиганием с использованием возобновляемых источников энергии, при ненадлежащих условиях оно приводит к значительным выбросам [2,4].

Для каждого твердотопливного прибора стандарт МСЗ ЕН 303-5 определяет четкие требования по КПД и выбросам (среди прочих требований), но выполнение этих параметров верно при определении, конкретных лабораторных условиях, профессиональной эксплуатации и, наконец, но не в последнюю очередь, обеспечиваются и выполняются строгие требования к качеству топлива. Из упомянутой выше социально-экономической и инфраструктурной зависимости следует, что выбросы от твердого топлива в основном зависят от работающего оборудования и качества сжигаемого в нем топлива. На основе датских данных за 2016 г. удельные выбросы твердых частиц при некоторых режимах отопления показаны на рис. 19.0003

На основании рисунка 1 видно, что приборы на твердом топливе, которые можно считать устаревшими, имеют выдающиеся значения выбросов. Для сравнения, старая дровяная печь в конце линии выбрасывает в 715 раз больше загрязняющих веществ, чем выбросы пыли PM2,5 от грузовика, которому более десяти лет; однако даже экологически безопасный пеллетный котел дает более чем в 22 раза больше [1,5].

Было проведено несколько международных исследований сжигания современных пеллет или древесной щепы для котлов бытового размера или номинальной мощностью до 50 кВт. На примере двух видов щепы на основе сосны показано, что увеличение коэффициента избытка воздуха снижает выброс загрязняющих веществ, но также снижает максимальную извлекаемую производительность [6]. При использовании пеллетного топлива извлекаемая мощность выше, и можно выполнить ряд требований согласно EN 14785 [7].

Принимая во внимание социально-экономическое и инфраструктурное развитие венгерских регионов, а также снижение необходимой нагрузки на окружающую среду, мы рассмотрели традиционный бытовой твердотопливный котел с ручной подачей топлива по извлекаемой мощности и загрязняющим веществам. выбросы.

2. Эксплуатационные характеристики

Даже в обычных устройствах количество первичного и вторичного воздуха для горения оказывает существенное влияние на процессы горения в котле [8]. В случае открытых отопительных приборов по МСЗ ЕН 303-5 требования согласно ЕН 14,597:

• Оснащен регулятором температуры,

• Оснащен предохранительным ограничителем температуры.

Защитный ограничитель температуры можно не устанавливать, если устройство нельзя отключить и избыточная тепловая энергия может рассеиваться в виде пара за счет соединения с атмосферой. В большинстве случаев используемые в домашних хозяйствах открытые отопительные приборы с ручным дозированием не подключаются к буферному баку отопления, а работают с вентилем регулирования температуры [9].]. Основная цель регулятора температуры – максимизировать температуру теплоносителя, производимого котлом. Во время работы клапан без вспомогательной энергии регулирует угол открытия заслонки управления тягой в зависимости от мощности, которая непрерывно изменяется во время стрельбы. Постоянное вмешательство оказывает существенное влияние на качество процесса горения в топке и, следовательно, на выброс вредных веществ.

В ходе наших лабораторных измерений были изучены рабочие характеристики твердотопливного котла, оснащенного регулятором температуры, а также рабочие параметры, возникающие при сжигании различных топливных зарядов при определенных углах открытия заслонки регулирования тяги.

3. Процедура измерения

Перед фактическими измерениями в котле была сожжена загрузка для устранения ошибок холодного пуска, формирования подходящих углей и прогрева нашей системы до рабочей температуры [10]. Исследуемая нами система работала по схеме, показанной на рис. 2. После предварительного нагрева через дверцу топки, показанную на рисунке, равномерно загружалось 7,2 кг топлива. В ходе испытаний в каждом случае контролировалось полное время сгорания загруженного топлива. Измеряемые параметры приведены в таблице 2.

Были выполнены различные операции для случаев без рабочего регулятора тяги (регулятора температуры) и без регулятора тяги с различными настройками фиксированной заслонки тяги, а также было измерено влияние различных топливных нагрузок для случаев фиксированной подачи первичного воздуха. В различных исследованиях измерений были выполнены случаи согласно Таблице 3. Чтобы четко определить открытие дверцы контроля тяги устройства, необходимо определить скорость потока, которую можно определить из отношения поперечного сечения свободного потока в результате открытия дверцы к номинальному поперечному сечению в свободном пространстве. , как показано на рис. 2. На рис. 3 показано схематическое расположение измерительной станции.

Общее геометрическое определение поперечного сечения безнапорного потока:

Из отношения поперечного сечения безнапорного потока к номинальному поперечному сечению можно определить расход для заслонки контроля тяги:

где:

• C _Проект -Номер потери,

• A _CS -Свободный поперечный сечение,

• A _N -Неманальный поток (A _{n n -n n n . × л).}

В случае испытуемого котла:

• В = 14 см,

• Д = 12 см.

4. Результаты измерений

Среди измеренных параметров по таблице 2 в число основных компонентов загрязняющих осмотрел. В дополнение к эволюции выбросов наша важная цель состояла в том, чтобы получить максимально возможный выход энергии из устройства при одновременном снижении выбросов.

4.1. Оценка варианта 1

В случае 1, согласно таблице 3, сжигались сухие поленья влажностью не более 15 % при перемещении люка первичного воздуха котла устройством автоматического регулирования тяги. В соответствии с упомянутым выше стандартом МСЗ EN 303-5 для твердотопливного оборудования мощностью не более 50 кВт, оснащенного автоматическая система дозирования. Определенное объемное соотношение (частей на миллион) преобразуется в значение массового расхода (мг/м ³ ). Следующие значения применяются в качестве коэффициента пересчета для преобразования частей на миллион в мг/м ³ : f _CO = 1,25 [9]. Выбросы окиси углерода необходимо проверять по среднему значению, выделяемому при полном сгорании. Тем не менее, стоит наблюдать за изменением количества CO, выделяемого в течение всего интервала сжигания, а также за значениями восстанавливаемой мощности, показанными на рис. 4 и рис. 5.

На рис. 4 и рис. 5 видно, что автоматическое регулирование тяги дверь постоянно снижает скорость потока параллельно с увеличением мощности (Q), и в то же время также увеличивается выброс CO. Как видно, на этапе строительного обжига Q увеличивается, а СО уменьшается. В этот интервал система приближается к идеальному процессу сгорания, но в то же время достигает установленной максимальной температуры, что вызывает закрытие регулятора тяги. Когда груз в топке поступает в секцию снижения, устройство управления начинает открывать дверку первичного воздуха для поддержания заданной на регуляторе тяги температуры. Минимальный расход почти 25 мин обусловлен тем, что из-за безопасной работы даже в случае полного отключения должно быть обеспечено минимальное количество воздуха для горения, что означает расход 0,093 в данном случае. Также можно заметить, что в начальной, развивающейся фазе горения мгновенные выбросы СО резко возрастают одновременно с закрытием дверцы регулятора тяги. За весь интервал времени обжига средний выброс СО составил 5973 ppm, что более чем на 1600 ppm выше допустимого стандартом предела.

4.2. Оценка случая 2

Из рисунка 6 ясно видно, что при постоянном высоком расходе процесс обжига происходит за короткое время, а за фазой развития следует фаза быстрого снижения. В случае промежуточного расхода время выгорания увеличилось почти на час, а фаза развития характеризовалась практически постоянной пиковой мощностью в течение 10 мин. Фаза спада растянулась во времени. При низком расходе время выгорания также удлиняется, но максимальная восстанавливаемая мощность оказывается значительно ниже значения предыдущего параметра настройки. По сравнению с восстанавливаемой мощностью, показанной на рис. 4, максимальная восстанавливаемая мощность также была выше. На рис. 7 показаны значения выбросов моноксида углерода для всей стадии горения при расходах, описанных выше.

Сплошная горизонтальная линия указывает допустимое значение выбросов CO согласно стандарту MSZ EN 303-5. Можно заметить, что при самом высоком расходе оборудование работает выше допустимого предела выбросов почти все время горения. Сопротивление воздухозаборника прибора в этом случае наименьшее, поэтому температура дымовых газов, а вместе с тем и тяга в дымоходе увеличиваются из-за повышения температуры топки. В результате комбинированного действия этих явлений количество воздуха для горения, поступающего в топку, превышает количество, необходимое для идеального сгорания, что приводит к ухудшению качества сгорания и, следовательно, к увеличению выбросов CO. При промежуточном положении заслонки регулирования тяги наблюдается монотонно возрастающее выделение СО в развивающейся фазе топки; однако после максимальной мощности и идеального сгорания при этой настройке образование CO резко падает и кратковременно превышает стандартный предел в фазе выгорания. При наименьшем расходе выброс CO принимает характер, аналогичный предыдущему заданному значению, но более высокие значения выброса угарного газа обычно наблюдаются в течение времени полного сгорания.

Средние значения выбросов CO, полученные для каждого расхода, приведены в таблице 4.

Таким образом, можно констатировать, что автоматическая регулировка тяги является наиболее неблагоприятной с точки зрения образования угарного газа, а тягорегулирующая заслонка с постоянным значение расхода 0,27 является наиболее благоприятным. В среднем может быть достигнуто сокращение выбросов CO более чем на 2600 ppm, что почти вдвое меньше допустимого среднего предела выбросов CO.

В случае, показанном на рис. 8, коэффициент избытка воздуха можно наблюдать при различной тяге и в случае дверцы регулятора тяги. При расходе 0,27 он сохраняется дольше всего, почти постоянное значение, для которого контроль также отражает другие параметры горения. В 0,09и 0,44 значения коэффициента избытка воздуха резко возрастают, отражая быстрое выгорание и повышение уровня кислорода на 21%.

4.3. Оценка случая 3

В случае 3 процедура была такой же, как и раньше. Для трех скоростей потока были получены значения выбросов монооксида углерода и выхода энергии, показанные на Рис. 9 и Рис. 10.

Можно заметить, что при сжигании брикетного топлива выбросы CO могут соответствовать максимально допустимому среднему предельному значению выброса моноксида углерода, указанному пунктирной линией, при любом заданном значении. В случае брикетов мы получили наименьшее значение эмиссии при расходе 0,27, что составляет почти половину значения по сравнению с сжиганием бревен. Однако в случае сжигания древесины средний выход энергии составляет 17,1 кВтч по сравнению с 14,5 кВтч, полученными для брикетов. Однако в случае брикетов в рабочем состоянии, относящемся к максимальному раскрытию, был получен более высокий выход энергии 16,1 кВт·ч при минимальном увеличении выбросов оксида углерода. Заметным отличием от сжигания бревен было то, что в случае предельного значения выбросов CO, которое соблюдается даже при самом низком расходе, мы достигли почти вдвое большего выхода энергии, чем в случае брикетов.

5. Резюме

В ходе наших исследований мы провели эксплуатационные испытания котла смешанного типа для использования в частных домах. В ходе испытаний определяли расходную характеристику заслонки регулирования тяги, с помощью которой измеряли рабочие параметры, возникающие при работе устройства при различных значениях уставки. Было исследовано семь отдельных случаев с двумя видами топлива. В первом случае анализировалось влияние дверцы контроля тяги, постоянно контролируемой ограничителем температуры, при топке поленом.

По результатам измерений можно констатировать, что этот тип регулирования оказывает неблагоприятное влияние на значения выбросов окиси углерода устройством и на выход рекуперируемой энергии, и поэтому не может рассматриваться как оптимальное решение с точки зрения охраны окружающей среды и энергопотребления.

Затем, в случае бревен и брикетов, были исследованы выход извлекаемой энергии и выброс моноксида углерода при трех различных постоянных скоростях потока. Мы обнаружили, что, за исключением одного случая, пределы выбросов CO, указанные в соответствующем стандарте для дверей с постоянным контролем тяги, могут быть соблюдены при более высоком выходе энергии, чем в случае с постоянным контролем тяги.

При сжигании бревен при всех испытанных настройках были достигнуты более высокие выбросы CO, чем при сжигании брикетов. При сжигании брикетов мы получаем самый высокий выход энергии при низком расходе и выбросах угарного газа в пределах предельного значения. Дальнейшей частью нашего исследования является влияние регулятора тяги на пыль, которая является одним из основных загрязнителей в твердотопливном оборудовании. Он технически более сложен из-за сложной реализации изокинетического отбора проб.

Вклад авторов

Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование финансировалось Фондом NRDI (TKP2020 IES, Грант № BME-IE-MISC) на основании устава поддержки, изданного Управлением NRDI под эгидой Министерства инноваций и технологий.

Заявление Институционального контрольного совета

Неприменимо.

Заявление об информированном согласии

Неприменимо.

Заявление о доступности данных

Данные доступны по запросу ([email protected]).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Press-Kristensen, K. Загрязнение воздуха от сжигания топлива в жилых помещениях; Датский экологический совет: Копенгаген, Дания, 2016 г.; Текст: Kåre Press-Kristensen, макет: Koch & Falk; ISBN 978-87-92044-92-1. [Google Scholar]
2. Nielsen, OK; Плейдруп, MS; Винтер, М.; Миккельсен, М.Х.; Нильсен, М.; Гилденкерн, С.; Фаузер, П.; Альбрекцен, Р.; Хьельгаард, К.; Бруун, Х.Г.; и другие. Ежегодный информационный отчет Дании по кадастрам выбросов ЕЭК ООН с базового года Протоколов до 2014 года; Научный отчет DCE — Датского центра окружающей среды и энергетики, Орхусский университет Фредериксборгвей: Роскилле, Дания, 2016 г.; Том 399, стр. 457–498. [Google Scholar]
3. Aujeszky, P.; Балинт, Б.; Фабиан, З .; Францен, Л.; Кинчес, А.; Патакине Шароши, З.; Патай, А.; Сабо, З .; Силагьи, Г.; Tóth, R. Környezeti helyzetkép, 2011; Központi Statisztikai Hivatal: Будапешт, Венгрия, 2012 г.; ISSN 1418 0878. [Google Scholar]
4. Зофия, Б.А. A szociális tüzelőanyag-támogatás Magyarországon; Habitat for Humanity Magyarország: Будапешт, Венгрия, 2018 г.; стр. 3–26. [Google Scholar]
5. Брэм, С.; Де Рюйк, Дж.; Лаврик, Д. Использование биомассы: анализ системных возмущений. заявл. Энергия 2009 , 86, 194–201. [Google Scholar] [CrossRef]
6. Серрано, К.; Портеро, Х .; Монедеро, Э. Сжигание сосновой щепы в бытовом котле на биомассе мощностью 50 кВт. Топливо 2013 , 111, 564–573. [Google Scholar] [CrossRef]
7. EN 14785. Отопительные приборы жилых помещений, работающие на древесных гранулах. Требования и методы испытаний; Европейский Союз: Брюссель, Бельгия, 2016 г. [Google Scholar]
8. Stolarski, MJ; Кржижаняк, М .; Варминьски, К.; Снег, М. Энергетическая, экономическая и экологическая оценка отопления семьи. Энергетическая сборка. 2013 , 66, 395–404. [Google Scholar] [CrossRef]
9. MSZ EN 303-5 Стандартные отопительные котлы. Отопительные котлы на твердом топливе с ручной и автоматической топкой номинальной тепловой мощностью до 500 кВт. Терминология, требования, тестирование и маркировка; BSI: London, UK, 2012. [Google Scholar]
10. Verma, V.K.; Брэм, С .; Делаттин, Ф.; Лаха, П.; Вандендал, И.; Хубин, А .; де Рюйк, Дж. Агропеллеты для бытовых котлов отопления: Стандартные лабораторные и реальные. заявл. Энергетика 2012 , 90, 17–23. [Google Scholar] [CrossRef]

Рисунок 1.
Выбросы твердых частиц при различных методах отопления в Дании [1].

Рисунок 1.
Выбросы твердых частиц при различных методах отопления в Дании [1].

Рисунок 2.
Геометрическая параметризация дверцы контроля тяги (*: умножение).

Рисунок 2.
Геометрическая параметризация дверцы контроля тяги (*: умножение).

Рисунок 3.
Схематичное расположение измерительной станции.

Рисунок 3.
Схематичное расположение измерительной станции.

Рисунок 4.
Развитие добротности при различных дебитах за весь период.

Рисунок 4.
Развитие добротности при различных дебитах за весь период.

Рисунок 5.
Развитие СО при разных расходах за весь период.

Рисунок 5.
Развитие СО при разных расходах за весь период.

Рисунок 6.
Эволюция выработанной мощности при различных постоянных расходах.

Рисунок 6.
Эволюция выработанной мощности при различных постоянных расходах.

Рисунок 7.
Эволюция выбросов CO для каждого расхода.

Рис. 7.
Эволюция выбросов CO для каждого расхода.

Рисунок 8.
Фактор избытка воздуха при различных сквозняках.

Рис. 8.
Фактор избытка воздуха при различных сквозняках.

Рисунок 9.
Средние выбросы CO для различных видов топлива.

Рис. 9.
Средние выбросы CO для различных видов топлива.

Рисунок 10.
Средний выход энергии для различных видов топлива.

Рис. 10.
Средний выход энергии для различных видов топлива.

Таблица 1.
Использование топлива в жилых домах в Венгрии (2011 г.).

Таблица 1.
Использование топлива в жилых домах в Венгрии (2011 г.).

Fuel	Number of Dwellings (Thousands)	Proportion of Dwellings as a % of Total Inhabited Dwellings
Gas	2388	61.96
Coal	113	2.93
Electricity	76	1. 97
Oil fuel	1	0.03
Wood	1470	38.14
Solar energy	5	0.13
Geothermal energy	3	0.08
Pellets	2	0.05
Other renewable	3	0.08
Other fuel	4	0. 10
All inhabited dwellings	3854	100.00

Таблица 2.
Измеряемые параметры.

Таблица 2.
Измеряемые параметры.

Sign of Measured Parameter	Unit	Name of Measured Parameter
O 2	%	Oxygen content of flue gas
CO 2	%	Содержание диоксида углерода в дымовых газах
CO	ppm	Carbon monoxide content of flue gas
NOx	ppm	Nitrogen oxide content of flue gas
SO 2	ppm	Sulfur dioxide content of flue gas
Δp chimney	PA	Драфт дымоходов
T FG	° C	ТЕМПЕРА
5. 0426
qA	%	Combustion product loss
m víz	L/min	Heating medium mass flow
t fw	°C	Flow temperature
t r	°C	Температура обратной среды

Таблица 3.
Рассмотрены дела.

Таблица 3.
Рассмотрены дела.

Fuel	Mass	Primary Air Control Door Operation	Notation
Wood	7. 2 kg	with draft controller	1st case
		C draft = 0.093	2nd case
		C draft = 0.275
		C draft = 0.440
Briquette	7 kg	C draft = 0.093	3rd case
		C draft = 0.275
		C draft = 0.440

Table 4.
Средний выброс CO.

Таблица 4.
Средний выброс CO.

Операция	CO AVG	Средняя разность CO MAX
	(PPM)	14
(PPM)	1414 (PPM	(PPM	141414141414 (PPM)	14141414 (PPM)	(PPM	141421
(PPM)	1421
(PPM)0423
Проект кртл.	5973.03	1606.96
C draft = 0.