Stavba kotle na tuhá paliva

Vytvoření teplého a útulného mikroklimatu ve venkovském domě během chladného období je možné díky přítomnosti dobře zvoleného topného zařízení. Používání kotlů na tuhá paliva je rok od roku populárnější. To je způsobeno rostoucími cenami zdrojů používaných k provozu topných systémů. Dostupnost uhlí a palivového dřeva vytlačuje dražší zdroje energie, jako je elektřina, plyn a kapalná paliva.

Jak funguje kotel na tuhá paliva?

Těleso jednotek na spalování dřeva a uhlí je ocelové. Má obdélníkový tvar a rozměry závisí na tepelném výkonu. Jako každé zařízení pece je uvnitř rámu odspodu nahoru: popelník, spalovací komora, vodní plášť a v horní části je potrubí pro odvod spalin.

Spodními dvířky jednotky se odstraňuje popel, reguluje také tah - a tím i tepelný výkon kotle. Topeniště je od popelníku odděleno rošty, které jsou vyrobeny z litiny. Díky použití takového materiálu se zvyšuje životnost roštů. Spalovací komora je vybavena samostatnými dvířky, kterými se do jednotky nakládá palivové dříví.

Použití různých materiálů při výrobě vodních plášťů rozděluje zařízení na tuhá paliva do modelů:

• s litinovým výměníkem tepla;
• s ocelovým pláštěm.

Složitost konstrukce výměníků tepla závisí na funkcích přiřazených kotli, výkonu a účelu. Jednotky, které mají velké množství vícesměrných průchodů spalin ve vnitřní dutině plášťů, jsou vybaveny speciálními tlumiči. Otevírání nebo zavírání těchto klapek reguluje proudění vzduchu horkých hmot při spalování paliva.

Někteří výrobci topných zařízení instalují na horní plochu těla litinové hořáky, které se v každodenním životě používají k vaření. Takové jednotky se nazývají kamnové kotle.

Výstupní potrubí pro komín je vybaveno speciální klapkou, která slouží k regulaci proudění proudů horkého vzduchu při spalování směřovaného do spalinového kanálu.

ODKAZ! Existují modely určené pro ohřev koupelí. Horní plocha takových saunových kamen je určena k umístění kamenů, které ohřívají vzduch, a výměník tepla ohřívá tekoucí vodu pro použití.

Jak funguje kotel na tuhá paliva?

Princip činnosti kotlů na dřevo spočívá v tom, že po naložení paliva do komory dojde k jeho zapálení a uzavření topeniště. Ke spalování se využívá vzduch unikající přes rošt. Pod vlivem přirozeného tahu procházejí horké proudy výfukových plynů zdola nahoru podél dutin vodního pláště. V důsledku vysoké teploty produktů spalování se výměník tepla zahřívá a kouř je odváděn výstupním potrubím - do komína.

Použití klapek, kterými je jednotka vybavena, umožňuje regulovat proces spalování. Při zapálení kotle se otevřou všechny klapky, čímž je umožněn přístup a odvod velkého množství vzduchu potřebného pro provoz kotle.Při hoření palivového dřeva nebo uhlí nejprve uzavřete klapku popelníku a po stabilizaci spalování uzavřete výměník tepla, který zajistí požadovaný pohyb horkých vzdušných hmot vnitřní dutinou zařízení. Klapka na komínovém potrubí je zakryta pouze tehdy, když uzavřená popelníková klapka nedokáže udržet nárůst teploty chladicí kapaliny.

POZORNOST! Výrobci jednotek na tuhá paliva ne vždy opatřují potrubí pro odvod kouře klapkou! V tomto případě je klapka instalována na komín.

Pro udržení konstantní teploty spalování se používají termostaty, které v závislosti na změnách parametrů chladící kapaliny ovládají spodní klapku kotle. Nainstalujte regulátor v horní části vodního pláště. Díky tuhému spojení pomocí páky a řetězu se při otáčení termohlavice mění poloha brány, která reaguje na kolísání teploty chladicí kapaliny.

Konstrukce většiny jednotek na pevná paliva zahrnuje ruční nakládání palivovým dřívím nebo uhlím. Výrobci moderního vybavení nabízejí spotřebitelům modely s automatickým přívodem paliva. Tato technika je oblíbená při použití granulovaných briket, speciálně vyrobených pro spalování při přípravě chladicí kapaliny.

Typy kotlů podle principu činnosti

Spalování dřeva nebo uhlí ve spalovací komoře může probíhat různými způsoby. Použití jednoho nebo druhého způsobu rozděluje zařízení na pevná paliva do několika kategorií.

Klasický

Samotný název vypovídá o způsobu spalování paliva, který je známý pro zařízení pece. Topeniště se naloží dřevem, zapálí, dvířka se zavřou a přívod vzduchu se reguluje pomocí dmychadla ručně nebo termostatem.Horký vzduch stoupající vzhůru ohřívá vodní plášť kotle a vystupuje komínem. Výkon klasické jednotky je regulován vzduchovou klapkou popelníku. Ale i při zcela zavřené bráně bude proces spalování pokračovat, jen s menší intenzitou.

Tato metoda je oblíbená při výrobě nízkoenergetických kotlů pro domácnost. Vzhledem k jednoduchosti designu se řemeslníci, kteří nezávisle vyrábějí topnou jednotku, často uchylují k použití této techniky. Hladké povrchy vnitřních dutin usnadňují údržbu a čištění vnitřního povrchu od popela a sazí.

Dlouhé hoření

Hlavní nevýhodou použití kotle na tuhá paliva je nutnost častého přikládání palivového dřeva do topeniště. Pro zvýšení časového intervalu mezi stahováními byly vyvinuty různé technologie. Jedna taková metoda se nazývá long-burning.

Charakteristickým rysem této metody je postupné spalování vrstvy po vrstvě velkého množství skladovaného paliva. Zpomalení spalovacího procesu je dosaženo změnou směrů proudění mas horkého vzduchu ve vnitřní části výměníku tepla. V závislosti na počtu přicházejících toků jsou jednotky s dlouhým spalováním:

• obousměrný;
• tři cesty;
• víceprůchodový.

Výměníky tepla s velkým počtem zdvihů se používají ve vysoce výkonných průmyslových kotlích od 100 kW. Zařízení pro domácnost s dlouhým hořením se vyrábí s dvou- nebo tříprůchodovým vodním pláštěm.

Jednotky důlního typu na tuhá paliva našly široké uplatnění v každodenním životě. Konstrukčním znakem je, že dmychadlo je umístěno v horní části a komín vzniká ve spodní části. Takové kotle mají jeden zdvih výměníku tepla shora dolů.Spalování probíhá ve směru neobvyklém pro fyzikální zákony, kvůli opačnému směru tahu. Velkou nevýhodou takového zařízení je neustálá potřeba čištění kouřovodu umístěného ve spodní části pouzdra. Vzhledem k neobvyklému směru pracovního procesu dochází ke spalování dřeva velmi pomalu.

Kromě kotlů s dlouhým spalováním, které využívají přirozený tah v pomalém režimu pro prodloužení časových intervalů mezi zakládáním paliva, existují jednotky s nucenou regulací průtoků vzduchu pomocí ventilátorů. Složitost výběru zařízení a následného řízení pohybu proudů horkého vzduchu způsobuje, že kotle s nuceným pohybem výfukových plynů nejsou příliš oblíbené.

Pyrolýza

Druh dlouhodobého spalování je rozdělení procesu přenosu tepla na spalování tuhého paliva a dopalování pyrolýzního plynu. Topeniště takových kotlů je rozděleno na dvě komory: v první dřevo nedostatkem kyslíku pomalu doutná, díky tomu se uvolňuje sekundární plyn (uhlovodík, dusík, oxid uhelnatý...), který hoří ve druhé část spalovací komory.

Ke zpomalení spalování v pyrolýzních jednotkách se často používá zpětný tah, podobný tomu, který vzniká v jednotce šachtového typu. Nebo používají speciální odsavače kouře, které regulují pohyb spalin uvnitř výměníku tepla. Do druhé spalovací komory je přiváděn vzduch pro spalování sekundárního plynu. Vnitřní dutina takového zařízení má vysoký aerodynamický odpor, který umožňuje, aby palivo nevzplanulo v první komoře.Pracovní proces ve druhém oddělení spaluje všechny škodlivé plyny, jejichž tvorba je typická pro normální spalování.

DŮLEŽITÉ! Provoz pyrolýzních kotlů neumožňuje použití paliva s vlhkostí nad 30 %! Nadměrná vlhkost naruší proces uvolňování sekundárních plynů!

Proces dvojitého spalování zvyšuje účinnost jednotky na tuhá paliva. Spotřeba menšího množství dřeva nebo uhlí ve srovnání s klasickými kotli nutí spotřebitele přemýšlet o možnosti využít takovou technologii k vytápění vlastního domova.

Na pelety

Drahé vybavení zahrnuje zařízení s dlouhým spalováním, které jako zdroj používá granulované palivo. Složitost konstrukce je způsobena přítomností násypky pro nakládání a mechanismu pro podávání pelet do topeniště. Doba (až 7 dní) autonomního provozu jednotky závisí na velikosti nakládacího kontejneru, má tvar komolého kužele, kde je otvor pro připojení šroubu nebo jiného typu mechanismu, který porcuje brikety do topeniště podle potřeby.

Činnost všech součástí a mechanismů takové jednotky je řízena automaticky. Moderní modely jsou dokonce vybaveny mechanismem pro čištění popelníku od popela. Jediné, co musí spotřebitel udělat, je naložit bunkr a zapálit pelety. Podobná provedení se používají při použití dřevní štěpky, uhelných briket a dalších druhů sypkého paliva.

DŮLEŽITÉ! Nakládací nádrž a podávací mechanismus určený pro jeden druh paliva nelze použít pro spalování jinými surovinami, které nedodává výrobce zařízení! Takové porušení poškodí kotel!

Použití různých způsobů spalování a přikládání zbavuje kotle na tuhá paliva nutnosti častého přikládání a výrazně zvyšuje cenu. Velký výběr topných zařízení umožňuje spotřebiteli správně posoudit své vlastní potřeby a učinit informovaný výběr.