Cazan de combustibil solid cu acumulator de caldura

Caracteristicile cazanelor cu combustibil solid

Cazane cu combustibil solid pentru producerea de căldură utilizează un combustibil solid diferit: cărbune, turbă, șisturi bituminoase, lemn de foc. Potrivit organizării arderii, ele pot fi împărțite în tipuri: clasice, pirolitice, automate, arse lungi.

O caracteristică a arderii unui cazan pe bază de combustibil solid este ciclicitatea sa de temperatură, datorită necesității de a pune o nouă porțiune de combustibil. Adică, poate fi urmărită o serie de operații: aprinderea cu un minim de temperatură, arderea la temperatura maximă, atenuarea cu o scădere treptată a temperaturii. Ciclul de temperatură în cuptor este afectat de fluctuațiile corespunzătoare ale temperaturii lichidului de răcire.

Problema fluctuațiilor de temperatură este rezolvată într-o măsură mai mare în cazanele automate care mențin stabilitatea temperaturii prin alimentarea automată cu combustibil și supraîncărcarea ventilatorului arzătorului.

Procesele termice

Să analizăm în detaliu ce se întâmplă cu cazanul cu combustibil solid, cu sistemul de încălzire și cu camera în ansamblu, ca sistem de încălzire unificat.

Începerea ciclului - aprindere: o creștere accentuată a temperaturii cuptorului de la 40 ° C după încărcarea combustibilului la 600 ° C timp de 5-10 minute. În funcție de parametrii sistemului, datorită capacității de căldură, abilitatea de a acumula căldură, schimbătorul de căldură al cuptorului poate fi o temperatură de 40 ° C până la 70 ° C. La cea mai scăzută temperatură - cel mai rău scenariu: un accident de căldură pe schimbătorul de căldură și sistemul de încălzire.

Schimbătorii de căldură din fontă, ca cele mai fragile, nu pot rezista acestui mod pentru o explozie lungă. Mai des, un astfel de regim se produce pe timp de noapte, când necesitatea unei noi nivele de alimentare cu combustibil este pur și simplu depășită, cazanul este stins, temperatura lichidului de răcire este redusă semnificativ. Dacă viteza de circulație este insuficientă, fierberea suportului de căldură este posibilă cu încălzire rapidă, ceea ce reprezintă un șoc hidraulic și termic în sistemul de încălzire. Conductele din plastic suferă mai întâi de căderi de temperatură.

Țevi începe să se încălzească în cameră, aerul este rece.

Mijlocul ciclului - încălzirea suplimentară a agentului de răcire. Temperatura în cuptor crește la 1000С pentru lemn de foc, până la 1300С pentru cărbune, încălzind agentul de răcire. În absența controlului, mediul de încălzire este încălzit la temperatura maximă a cazanului - 95 ° C. Dar cazanele moderne cu combustibil solid permit controlul în anumite limite a temperaturii lichidului de răcire, care reglează alimentarea cu aer a vanei de închidere. Nu permiteți ridicarea la o temperatură periculoasă, mențineți temperatura setată până la arderea completă a combustibilului.

În încăpere tevile sunt fierbinți, aerul începe să se încălzească.

Sfârșitul ciclului - combustibilul se arde până la formarea cărbunelui de fum, temperatura în cuptor scade la 600-400C, - modul cel mai confortabil pentru sistem. Există o răcire lentă a agentului de răcire, aerul din cameră se răcește ușor. După formarea cărbunelui strălucitor, procesul de răcire a agentului de răcire și aerul din cameră este accelerat.

Istorie, soluții

Nu poate fi faptul că în întreaga istorie a încălzirii cu combustibil solid, omenirea nu a venit cu o cale de a rezolva încălzirea neuniformă. Soluția sugerează - creșterea capacității de încălzire a aparatului, compensarea pauzelor fără încălzire.

Modul național de a rezolva această problemă este de a folosi o serie de cuptoare de cărămidă ca un acumulator de căldură. Chiar și în condițiile rezervelor semnificative din pădurea de mijloc a Rusiei, este întotdeauna foarte costisitor să se încălzească cuptorul: recoltarea, transportul, tăierea și tăierea lemnului de foc. Este rațional să încălziți aragazul de 2 ori pe zi, combinând încălzirea cu gătitul. Cuptorul rus cântărește de la 3 la 7 tone, acumulând toată cantitatea de căldură și dându-i uniform între tot cuptoarele.

Indianul wigwams în timpul iernii a suprapus vatra cu bolovani mari - acumulatori de căldură.

Soluții moderne

Ce oferă tehnologiile moderne pentru a rezolva problema acumulării de căldură? Există multe modalități de a modifica starea agregată a materiei. Dar cea mai ieftină a fost apa, ca una dintre substanțele cu cea mai mare căldură specifică.

Schimbarea de la capacitatea de căldură a pietrei la apă face posibilă reducerea volumului de acumulare a căldurii la o capacitate de 1-3 m3. E ceva mai mult sau mai puțin? - nu există nici o diferență. Volumul specificat poate fi plasat în orice loc convenabil, este bine încălzit, - deși într-un spațiu de mansardă.

Soluția unui acumulator de căldură de apă se realizează într-o locuință modernă în două moduri.

Metoda numărul 1.

Între cazan și sistemul de încălzire este instalată capacitatea corespunzătoare. Scopul său principal este de a compensa emisiile de temperatură ale cazanului și acumularea de căldură din cazan ca tampon, pentru a asigura încălzirea pe termen lung în absența unui proces de ardere.

Metoda numărul 2.

Totul în magazinele noastre de acasă de căldură pereți, tavan, podea, mobilier, etc. Podele cu incalzire cu strat de acoperire a crescut de peste conducte demn de patrimoniu aragaz rus ... Căldura încălzită în cameră este o baterie destul de mare de căldură, dar mult mai mică decât un acumulator de căldură capacitiv.

Metodă de implementare

Cea mai reușită modalitate de aplicare practică a bateriei termice a cazanului cu combustibil solid este realizată în următoarea schemă.

• Cazan cu combustibil solid.
• Pompa de circulație este o boiler-baterie.
• Senzor termic pentru pornirea pompei de circulație a bateriei cazanului.
• Pompa de circulație - sistem de încălzire.
• Senzorul de temperatură al sistemului de încălzire prezintă opțiunea de monitorizare a temperaturii aerului.
• Apă de încălzire pentru bobine de uz casnic.
• Rezervor de acumulator de caldura.

Adesea, pentru a rezolva problemele de încălzire specifice, ieșirea de la boiler la acumulatorul de căldură este realizată de un număr de poziționare a bobinei 7. De exemplu, atunci când sistemul de încălzire este antigel, nedorit pentru boiler și pompa de circulație.

Sistemul funcționează după cum urmează. La începutul arderii combustibilului din cazan, un senzor de temperatură pornește funcționarea pompei nr. 2. Această pompă va funcționa tot timpul până când temperatura din cuptor scade sub 60 ° C. Apa încălzită din acumulatorul de căldură este consumată cu ajutorul pompei nr. 3, temperatura necesară a încăperii este menținută cu ajutorul unui senzor de temperatură nr. 5.

Avantaje și dezavantaje

Cheltuirea banilor pentru instalarea unui rezervor termoizolat și a țevilor la boiler, ce am obținut?

avantaje:

• Protecția cazanului și a sistemului de încălzire împotriva supraîncălzirii, diluarea lichidului de răcire supraîncălzit cu o capacitate mare a acumulatorului de căldură;
• Acumularea de căldură de la cazanul de funcționare;
• Cel mai economic mod de funcționare al cazanului pentru arderea combustibilului este realizat și nu se menține temperatura setată;
• Reducerea numărului de cuptoare la 1-2 pe zi, nu este nevoie să se încălzească noaptea, îmbunătățind confortul camerei datorită stabilizării temperaturii lichidului de răcire;
• Acumulatorul de căldură permite recepționarea căldurii de la orice generatoare de căldură: instalații solare, pompe de căldură, boilere cu gaz, șemineu etc.
• Pur și simplu realizează încălzirea apei pentru nevoile interne.

dezavantaje:

• Costul ridicat al capacității, izolație, conducte;
• Este necesar să se plaseze o capacitate de cel puțin 500 de litri cu o bază puternică.

concluzie

Prezența unei capacități tampon sub forma unui acumulator de căldură nu eliberează sistemul de încălzire de măsurile de depășire cum ar fi temperatura și presiunea. Este necesar să se prevadă funcționarea sistemului de încălzire în absența electricității.

Pentru a calcula volumul minim al capacității acumulatorului de căldură, se adoptă următoarea procedură de calcul: pentru 1 kW de putere a cazanului este nevoie de 25 litri de lichid, iar 50 litri la 1 kW sunt optime.

Pentru un sistem de încălzire cu un acumulator de căldură, un cazan este preferat cu 30% mai mult decât capacitatea calculată.

Căldura casei tale.