Der Prozess der Planung und Installation einer Festbrennstoffheizung unterscheidet sich von ähnlichen speziellen Anforderungen. Dabei werden nicht nur die Eigenschaften des Kessels oder Ofens berücksichtigt, sondern auch die Sicherheitsregeln und die Effizienz des gesamten Systems. Die Kenntnis dieser Nuancen hilft Ihnen, ein Privathaus mit festen Brennstoffen selbst zu heizen: Kessel, Öfen und ein Schornsteinsystem.
Grundparameter von Festbrennstoffkesseln und -öfen
Die Wärmeversorgung mit festen Brennstoffen zeichnet sich durch relativ niedrige Anschaffungskosten aus. Es gibt erschwingliche Festbrennstoff-Heizkessel auf dem Markt. Der Prozess der Installation von Geräten und des gesamten Systems muss jedoch nach bestimmten Regeln erfolgen.
Fast alle Festbrennstofföfen und -kessel zur Warmwasserbereitung haben die gleichen Eigenschaften. Ihr Wissen und ihre Fähigkeit, Informationen richtig zu verwenden, helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Geräte zum Heizen Ihres Hauses. Bei der Auswahl sollten Sie nicht nur auf technische Aspekte achten, sondern auch auf die Verarbeitung. Heizkessel für feste Brennstoffe müssen aus speziellen Stahlsorten hergestellt werden. Das Gehäuse ist mindestens 2 mm dick. Für die Brennkammer wird hitzebeständiger Stahl mit einer Dicke von 3 mm oder mehr verwendet.
Der Vorteil wird eine Garantie des Herstellers und Verkäufers von Heizgeräten sein. Sie müssen auch auf das Vorhandensein eines Netzes von Servicezentren für Wartung und Reparatur achten. Damit Bewertungen von Festbrennstoff-Heizkesseln nur positiv sind, sollten Sie bei der Auswahl der Ausrüstung die folgenden Parameter untersuchen:
- Nennleistung. Es wird durch vorläufige Berechnungen der Wärmeversorgung bestimmt. Um einen kleinen Vorrat zu bilden, muss die Beheizung eines Privathauses mit festen Brennstoffen eine Kapazität von 15-20% haben, die über der berechneten liegt;
- Wärmetauschermaterial... Am zuverlässigsten sind gusseiserne Festbrennstoffkessel. Ihr Nachteil ist ein großer Indikator für Trägheit und mögliche Zerstörung bei starker mechanischer Belastung. Die Alternative sind leichtere und günstigere Modelle mit einem Stahlwärmetauscher;
- Kesseltyp. Neben klassischen Direktverbrennungsanlagen können Sie Pyrolyse- oder langbrennende Kessel wählen.
Festbrennstoff-Heizkessel zum Selbermachen werden oft hergestellt. Um diese Arbeit zu erledigen, müssen Sie jedoch das richtige Fertigungsschema und die richtigen Materialien auswählen. Der Vorteil solcher Konstruktionen ist die Möglichkeit, sich entsprechend der oben genannten Parameter an ein bestimmtes Heizsystem anzupassen.
Alle Festbrennstoff-Luftheizöfen sind für die Verwendung von Kohle, Holz, Brennstoffbriketts oder Torf ausgelegt. Ausnahmen sind Pelletkessel, die sich in der Ausführung unterscheiden und nur für Pellets bestimmt sind.
Festbrennstoffheizsysteme
Der Installation von Heizgeräten geht die Wahl eines Schemas voraus. Die vollständige Wärmeversorgung, die Parameter des Systembetriebs sowie die Art des Kühlmittels hängen davon ab. In einigen Fällen ist eine Festbrennstoff-Dampfheizung ratsam. Am häufigsten entscheiden sie sich jedoch für die Warmwasserbereitung zu Hause.
Die Wahl wird durch die Eigenschaften des Hauses bestimmt - seine Fläche, Wärmeverluste und die erforderliche Heiztemperatur. Für eine gleichmäßige Wärmeverteilung wird ein Schema zum Einbau eines Festbrennstoffheizkessels in einen Wasserkreislauf empfohlen. Wenn die Fläche des Hauses klein ist, kann die Luftheizung verwendet werden. In seltenen Fällen werden selbstgebaute Dampfkessel zur Festbrennstoffheizung verwendet.
In der ersten Phase der Auswahl eines Schemas für die Installation eines Festbrennstoffheizkessels ist es schwierig, die Art der Wärmeversorgung zu bestimmen. Derzeit sind die gängigsten Typen die folgenden:
- Wasser mit natürlicher Zirkulation... Anwendbar für kleine Privathäuser und Sommerhäuser. Dies liegt an der maximal möglichen Leitungslänge von bis zu 30 m Selbst bei einem leistungsstarken Heizkessel für ein Haus mit Festbrennstoff ist die Wasserzirkulationsrate gering;
- Zwangsumlaufwasser... Für diese Art der Wärmeversorgung können Sie einen Festbrennstoff-Heizkessel mit eingebauter Pumpe in Erwägung ziehen. Dank dieser Konstruktion wird die Heizfläche deutlich vergrößert;
- Luft... Es kann mit Hilfe spezieller Festbrennstoff-Heizkessel zum Selbermachen realisiert werden, die Kanäle für die Zirkulation von warmer Luft in der Konstruktion haben. Eine Alternative besteht darin, einen Luftwärmetauscher und ein Kanalsystem zu installieren, um die erwärmte Luft in die Räume des Hauses zu verteilen;
- Dampf... Aufgrund der hohen Gerätekosten und der Notwendigkeit einer ständigen Überwachung des Kühlmittelzustands wird es beim autonomen Heizen äußerst selten verwendet. Die meisten Festbrennstoff-Dampfheizungssysteme sind für die Beheizung großer Gebäude ausgelegt.
Die beste Option für die Installation eines Festbrennstoffkessels für den Haushalt ist die Wasserwärmeversorgung mit Zwangsumlauf. Es hat eine gute Leistung und ist kostengünstig in der Wartung. Sie können auch eine große Anzahl von Schemata beachten, nach denen Sie einen Festbrennstoffheizkessel unabhängig berechnen können.
In jedem Heizsystem müssen unabhängig vom gewählten Schema Sicherheitselemente vorhanden sein. Bei Festbrennstoffkesseln zur Warmwasserbereitung sind dies Entlüftungs-, Ablass- und Rückschlagventile.
Direktbefeuerte Kessel
Das einfachste Festbrennstoff-Heizkesselgerät hat klassische Modelle. Sie bestehen aus Brennkammer, Aschekasten, Wärmetauscher und Schornstein. Die Übertragung von Wärmeenergie auf Wasser erfolgt durch die Verbrennung von Brennstoff im Ofen.
Der Vorteil solcher Modelle ist Zuverlässigkeit und Einfachheit des Designs. Für die eigenständige Herstellung eines Festbrennstoff-Heizkessels dieser Art wird ein Minimum an Werkzeugen und Materialien benötigt.
Neben den positiven Eigenschaften haben diese Kessel jedoch eine Reihe von Nachteilen. Der Hauptgrund ist der hohe Kraftstoffverbrauch. In Bewertungen von Festbrennstoff-Heizkesseln mit Direktverbrennung weisen sie auf die Notwendigkeit der ständigen Zugabe von Brennholz oder Kohle hin. Geschieht dies nicht, sinkt unweigerlich die Temperatur des Wassers in den Rohren.
Zu beachten sind auch solche Merkmale der Beheizung eines Privathauses mit Festbrennstoffen mit Kesseln dieser Art:
- Großer Trägheitsindikator... Die Zeit zum Erhitzen von Wasser in Rohren auf die erforderliche Temperatur kann je nach Art des Systems und seiner Eigenschaften 10 bis 30 Minuten betragen;
- Probleme mit der Leistungsregelung... Dies ist wie bei Festbrennstoff-Luftheizöfen nur durch Begrenzung des Luftstroms durch den Aschekasten möglich. Daher ist es bei der Auslegung eines Wärmeversorgungssystems notwendig, die Installation von Sicherheitsvorrichtungen vorzusehen.
- Niedriger Wirkungsgrad... Normalerweise sind es etwa 60-65%. Dies liegt daran, dass ein Teil der thermischen Energie mit Kohlenmonoxid durch den Schornstein austritt;
- Ausrüstung... Die Zusammensetzung von Stahl- und Gusseisenkesseln für die Festbrennstoffheizung enthält keine Umwälzpumpe, eine Sicherheitsgruppe.
Erwähnenswert ist auch das Fehlen eines zweiten Kreislaufs für die Warmwasserversorgung. Alternativ können Sie die Möglichkeit in Betracht ziehen, einen Tank mit direkter oder indirekter Heizung anzuschließen, wenn dies konstruktiv vorgesehen ist. In diesem Fall sollte bei der Berechnung eines Festbrennstoffheizkessels die Installation zusätzlicher Geräte berücksichtigt werden.
In den meisten Fällen beträgt die Betriebszeit einer Charge Brennholz oder Kohle im Gerät eines Festbrennstoffheizkessels 4 bis 6 Stunden. Je höher die Verbrennungsintensität, desto kürzer die Zeit für einen Zyklus.
Festbrennstoff-Pyrolysekessel
Um den Brennstoffverbrauch zu optimieren und die Effizienz zu steigern, wurden Pyrolyse-Heizkessel für feste Brennstoffe entwickelt. Trotz der Ähnlichkeit der innerhalb der Struktur ablaufenden Prozesse unterscheidet sich ihr Funktionsprinzip von den beschriebenen Modellen der direkten Verbrennung.
Solche Festbrennstoffkessel zur Warmwasserversorgung werden auch als Gaskessel bezeichnet. Ihr Funktionsprinzip basiert nicht auf der direkten Verbrennung von Brennholz, sondern auf der Bildung eines flüchtigen Gemisches. Bei einer relativ geringen Temperatureinwirkung auf das Holz und bei einem minimalen Sauerstofffluss erfolgt der Prozess ihres Glimmens. Dabei entsteht das sogenannte Holzgas. Durch spezielle Kanäle aufsteigend gelangt es in die Brennkammer, wo es sich mit dem Luftstrom vermischt und sich entzündet.
Der Vorteil des Betriebs von gasbefeuerten Heizkesseln für ein Haus mit festen Brennstoffen ist ein sparsamer Brennstoffverbrauch. Im Durchschnitt reicht eine Charge Brennholz für 12-18 Stunden Arbeit. Darüber hinaus zeichnen sich Pyrolyse-Gusskessel für die Wärmeversorgung mit festen Brennstoffen durch folgende Eigenschaften aus:
- Elektrische Verbindung... Für einen effizienten Betrieb muss der Kessel mit einem Ventilator oder einer Turbine ausgestattet sein (selten);
- Kraftstoffqualität... Das Holz muss vor dem Verladen eine Trocknungsphase durchlaufen. Die optimale Luftfeuchtigkeit zum Heizen eines privaten Ferienhauses mit festen Brennstoffen sollte 8-10% betragen;
- Mindestmenge an Kohlenmonoxid... Die meisten von ihnen werden in der Nebenkammer verbrannt. Aus diesem Grund ist es bei der Berechnung eines Festbrennstoffkessels möglich, einen Schornstein mit einem kleineren Durchmesser vorzusehen. Es muss jedoch isoliert werden, da an seiner Oberfläche eine hohe Wahrscheinlichkeit von Kondensation besteht;
- Kraftstoffarten... Die Vorrichtung eines Festbrennstoff-Pyrolysekessels ist so konstruiert, dass Holzscheite, Sägemehl und Holzabfälle verwendet werden können. Es ist wichtig, dass sie die richtige Luftfeuchtigkeit haben und keine fremden Verunreinigungen enthalten.
Um die Leistung von Festbrennstoff-Heizkesseln zum Selbermachen zu regulieren, können Sie einen Ventilator an die Steuereinheit anschließen. Es passt die Leistung des Geräts an die Innen- und Außentemperatur an. Auf diese Weise können Sie den Kraftstoffverbrauch senken und die Heizleistung optimieren.
Es ist möglich, die Eigenschaften eines selbstgebauten gaserzeugenden Festbrennstoff-Heizkessels zu verbessern, indem seine Außenfläche ausgekleidet wird. Dadurch wird der Wärmeverlust der Struktur reduziert.
Festbrennstoffkessel für langes Brennen
Eine der Alternativen zu einem Pyrolyse-Heizkessel sind langbrennende Modelle. Hierbei handelt es sich um eine relativ neue Heizstruktur, die sich durch einen geringen Brennstoffverbrauch und eine lange Brenndauer auszeichnet.
Das klassische Schema für die Installation eines Festbrennstoff-Wärmeversorgungskessels sorgt für eine erhebliche Erwärmung von Wasser in einem Wärmetauscher. Derzeit erfreuen sich Niedertemperatursysteme großer Beliebtheit. Für solche Schemata ist ein langbrennender Kessel optimal. Es unterscheidet sich von klassischen Modellen durch das Fehlen eines Aschekastens und durch die Luftzufuhr zur Aufrechterhaltung des Brennstoffverbrennungsprozesses.Bewertungen von langbrennenden Kesseln zur Festbrennstoffheizung weisen auf ihre hohe Effizienz und Betriebszuverlässigkeit hin.
Konstruktiv besteht es aus einer großen Brennkammer, die etwa 90% des gesamten Kesselvolumens einnimmt. Die Luft wird durch das obere Rohr zugeführt, das beim Verbrennen des Kraftstoffs durch die Schwerkraft abgesenkt wird. Tatsächlich findet ein Glimmprozess statt, bei dem die Temperatur des Kühlmittels + 70 ° C nicht überschreitet.
Für den Verbraucher ist es nützlich, die folgenden Eigenschaften eines langbrennenden Kessels zu kennen:
- Das Vorhandensein eines automatischen Zugreglers... Dies ist ein mechanisches Gerät, das ein Thermoelement in seinem Design hat. Bei Erwärmung nimmt der Luftstrom ab. Der umgekehrte Prozess führt zu einer Abnahme der Temperatur, die dem Thermoelement ausgesetzt wird;
- Kein Anschluss an das Stromnetz erforderlich;
- Die Entaschung erfolgt einmal alle 3-4 Arbeitstage... Bei einer großen Menge an Verbrennungsprodukten tritt jedoch eine starke Verschlechterung des Kesselbetriebs auf;
- Brennen passiert nur oben... Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs.
Einer der Nachteile von langbrennenden Kesseln sind ihre hohen Kosten. Bei richtiger Auslegung der Heizungsanlage erfolgt jedoch nach 4-5 Heizperioden eine Primärkostenkompensation. Es ist auch notwendig, die Struktur vor Feuchtigkeit zu schützen.
Es ist notwendig, die Zirkulationsrate des Kühlmittels zu kontrollieren. Seine intensive Kühlung kann zu Feuchtigkeitsverlust an der Oberfläche des Wärmetauschers führen..
Selbstgebauter Kessel
Oft ist die Herstellung eines Festbrennstoff-Heizkessels erforderlich, um kleine Bereiche zu beheizen - Hauswirtschaftsräume, Lagerhallen und Garagen. Daher unterliegen solche Designs weniger strengen Anforderungen als Fabrikmodelle.
Für die Herstellung eines Festbrennstoffkessels können Sie verschiedene Stahlbehälter verwenden. Wichtig ist, dass ihre Wandstärke mindestens 1,5 mm beträgt. Im Design sind eine Brennkammer, ein Aschekasten ausgestattet, ein Schornstein ist montiert. Dann werden Löcher darin ausgeschnitten, um die Tür für den Feuerraum und den Aschekasten zu installieren.
Für die Herstellung eines hausgemachten Festbrennstoffkessels werden am häufigsten die folgenden Behälter verwendet:
- Gasflaschen mit einem Fassungsvermögen von 50 l... Dies ist die beste Option für ein Design mit kleiner Kapazität;
- Stahlfässer. Wichtig ist, dass sie luftdicht sind und die erforderliche Wandstärke aufweisen.
Der Hauptnachteil von selbstgebauten Modellen ist ihre kurze Lebensdauer. Für die Herstellung komplexerer Kessel sind große finanzielle Investitionen erforderlich. Daher ist es rentabler, ein Fabrikmodell der Economy-Klasse zu einem erschwinglichen Preis zu erwerben.
Das Video enthält detaillierte Anweisungen zur Herstellung eines Pyrolyse-Festbrennstoffkessels:
