Het proces van het ontwerpen en installeren van verwarming op vaste brandstoffen verschilt van vergelijkbare speciale vereisten. Er wordt niet alleen rekening gehouden met de kenmerken van de ketel of oven, maar ook met de veiligheidsregels en de efficiëntie van het hele systeem. Kennis van deze nuances zal u helpen om zelf een privéwoning op vaste brandstoffen te verwarmen: ketels, kachels en een schoorsteensysteem.
Basisparameters van ketels en kachels voor vaste brandstoffen
De levering van vaste brandstofwarmte wordt gekenmerkt door relatief lage initiële kosten. Er zijn betaalbare verwarmingsketels op vaste brandstof op de markt. Het proces van het installeren van apparatuur en het hele systeem als geheel moet echter volgens bepaalde regels worden uitgevoerd.
Vrijwel alle vastebrandstofkachels en boilers voor warmwaterverwarming hebben dezelfde kenmerken. Hun kennis en vermogen om informatie correct te gebruiken, zal u helpen bij het kiezen van de juiste apparatuur voor het verwarmen van uw huis. Let bij het kiezen niet alleen op technische aspecten, maar ook op vakmanschap. Huisverwarmingsketels voor vaste brandstoffen moeten van speciale staalsoorten zijn gemaakt. De kast is minimaal 2 mm dik. Voor de verbrandingskamer wordt hittebestendig staal met een dikte van 3 mm of meer gebruikt.
Het voordeel is een garantie van de fabrikant en verkoper van verwarmingsapparatuur. U moet ook letten op de aanwezigheid van een netwerk van servicecentra voor onderhoud en reparatie. Om ervoor te zorgen dat beoordelingen van verwarmingsketels voor vaste brandstoffen alleen positief zijn, moet u bij het kiezen van apparatuur de volgende parameters bestuderen:
- Nominaal vermogen. Het wordt bepaald door voorlopige berekeningen van de warmtetoevoer. Om een kleine voorraad te vormen, moet het verwarmen van een privéwoning met vaste brandstof een capaciteit hebben van 15-20% meer dan de berekende;
- Materiaal warmtewisselaar... De meest betrouwbare zijn gietijzeren verwarmingsketels voor vaste brandstoffen. Hun nadeel is een grote indicator van inertie en mogelijke vernietiging onder sterke mechanische belasting. Het alternatief zijn lichtere en goedkopere modellen met een stalen warmtewisselaar;
- Type ketel. Naast klassieke directe verbrandingsapparatuur kunt u kiezen voor pyrolyse of lang brandende ketels.
Doe-het-zelf verwarmingsketels op vaste brandstof worden vaak gemaakt. Maar om dit werk te doen, moet u het juiste productieschema en de juiste materialen kiezen. Het voordeel van dergelijke ontwerpen is het vermogen om zich aan te passen volgens de bovenstaande parameters aan een specifiek verwarmingssysteem.
Alle luchtverwarmingskachels op vaste brandstof zijn ontworpen om kolen, hout, brandstofbriketten of turf te gebruiken. Uitzonderingen zijn pelletketels, die verschillen in ontwerp en alleen bedoeld zijn voor pellets.
Verwarmingsschema's voor vaste brandstoffen
De installatie van verwarmingsapparatuur wordt voorafgegaan door de keuze van een schema. De complete set van warmtetoevoer, de parameters van de werking van het systeem en het type koelmiddel hangen ervan af. In sommige gevallen is een stoomverwarmingsschema voor vaste brandstoffen aan te raden. Maar meestal kiezen ze thuis voor waterverwarming.
De keuze wordt bepaald door de kenmerken van het huis - de oppervlakte, warmteverliezen en de vereiste temperatuurmodus van verwarming. Voor een gelijkmatige warmteverdeling wordt een schema aanbevolen voor het installeren van een verwarmingsketel op vaste brandstof in een watercircuit. Als de oppervlakte van het huis klein is, kan luchtverwarming worden gebruikt. In zeldzame gevallen worden zelfgemaakte stoomketels gebruikt voor verwarming op vaste brandstoffen.
In de eerste fase van het kiezen van een schema voor het installeren van een verwarmingsketel op vaste brandstof, is het moeilijk om het type warmtetoevoer te bepalen. Momenteel zijn de meest voorkomende typen de volgende:
- Water met natuurlijke circulatie... Toepasbaar voor kleine particuliere huizen en zomerhuisjes. Dit komt door de maximaal mogelijke lengte van de leiding tot 30 m. Zelfs met een krachtige verwarmingsketel voor een huis op vaste brandstof, zal de watercirculatiesnelheid klein zijn;
- Geforceerd circulatiewater... Voor dit type warmtevoorziening kunt u overwegen om een verwarmingsketel op vaste brandstof te maken met een ingebouwde pomp. Dankzij dit ontwerp wordt het verwarmingsoppervlak aanzienlijk vergroot;
- Lucht... Het kan worden gerealiseerd met behulp van speciale doe-het-zelf verwarmingsketels op vaste brandstof, die in het ontwerp kanalen hebben voor de circulatie van warme lucht. Een alternatief is het installeren van een luchtwarmtewisselaar en een kanalensysteem om de verwarmde lucht naar de kamers van het huis te verdelen;
- Stoom... Het wordt uiterst zelden gebruikt bij autonome verwarming vanwege de hoge kosten van apparatuur en de noodzaak van constante bewaking van de toestand van het koelmiddel. De meeste stoomverwarmingsschema's met vaste brandstof zijn ontworpen om grote gebouwen te verwarmen.
De beste optie voor het installeren van een verwarmingsketel op vaste brandstof voor thuis is waterwarmtevoorziening met geforceerde circulatie. Het heeft goede prestaties en is goedkoop in onderhoud. U kunt ook een groot aantal schema's opmerken, volgens welke u onafhankelijk een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen kunt berekenen.
In elk verwarmingssysteem, ongeacht het gekozen schema, moeten veiligheidselementen aanwezig zijn. Bij vastebrandstofketels voor warmwaterverwarming zijn dit ontluchters, afvoer- en keerkleppen.
Direct gestookte ketels
Het eenvoudigste verwarmingsketelapparaat voor vaste brandstoffen heeft klassieke modellen. Ze bestaan uit een verbrandingskamer, aslade, warmtewisselaar en schoorsteen. De overdracht van thermische energie naar water vindt plaats door de verbranding van brandstof in de oven.
Het voordeel van dergelijke modellen is betrouwbaarheid en eenvoud van ontwerp. Voor de onafhankelijke vervaardiging van een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen van dit type is een minimum aan gereedschappen en materialen nodig.
Maar naast de positieve eigenschappen hebben deze ketels een aantal nadelen. De belangrijkste is een hoog brandstofverbruik. In beoordelingen van verwarmingsketels voor vaste brandstof met directe verbranding geven ze de noodzaak aan van de constante toevoeging van brandhout of kolen. Als dit niet gebeurt, zal de temperatuur van het water in de leidingen onvermijdelijk dalen.
Er moet ook worden opgemerkt dat dergelijke kenmerken van het verwarmen van een privéwoning met vaste brandstof met behulp van ketels van dit type:
- Grote indicator van traagheid... De tijd voor het verwarmen van water in leidingen tot de vereiste temperatuur kan van 10 tot 30 minuten zijn, afhankelijk van het type systeem en de kenmerken ervan;
- Problemen met stroomregeling... Net als bij kachels met luchtverwarming op vaste brandstof, kan dit alleen worden gedaan door de luchtstroom door de aslade te beperken. Daarom is het bij het ontwerpen van een warmtetoevoersysteem noodzakelijk om te voorzien in de installatie van veiligheidsvoorzieningen;
- Laag rendement... Meestal is het ongeveer 60-65%. Dit komt doordat een deel van de thermische energie met koolmonoxide door de schoorsteen vertrekt;
- Uitrusting... De samenstelling van stalen en gietijzeren ketels voor verwarming op vaste brandstoffen omvat geen circulatiepomp, een veiligheidsgroep.
Het is ook vermeldenswaard dat er geen tweede circuit voor warmwatervoorziening is. Als alternatief kunt u de mogelijkheid overwegen om een tank met directe of indirecte verwarming aan te sluiten, als het ontwerp hierin voorziet. In dit geval moet bij het berekenen van een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen rekening worden gehouden met de installatie van extra apparatuur.
In de meeste gevallen, in het apparaat van een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen, is de bedrijfstijd op één partij brandhout of kolen 4 tot 6 uur. Hoe hoger de verbrandingsintensiteit, hoe korter de tijd voor één cyclus.
Vaste brandstof pyrolyse ketels
Om het brandstofverbruik te optimaliseren en de efficiëntie te verhogen, zijn pyrolyse-ketels voor huisverwarming voor vaste brandstof ontwikkeld. Ondanks de gelijkenis van de processen die plaatsvinden in de structuur, verschilt hun werkingsprincipe van de beschreven modellen van directe verbranding.
Dergelijke vastebrandstofketels voor warmwatervoorziening worden ook wel gasgestookte ketels genoemd. Hun werkingsprincipe is niet gebaseerd op directe verbranding van brandhout, maar op de vorming van een vluchtig mengsel. Met een relatief klein temperatuureffect op het hout en met een minimale zuurstofstroom, vindt het proces van smeulen plaats. Hierdoor ontstaat het zogenaamde houtgas. Het stijgt op via speciale kanalen en komt de verbrandingskamer binnen, waar het zich vermengt met de luchtstroom en ontsteekt.
Het voordeel van het gebruik van gasgestookte verwarmingsketels voor een huis op vaste brandstoffen is een zuinig brandstofverbruik. Gemiddeld is één partij brandhout voldoende voor 12-18 uur werk. Bovendien worden pyrolyse gietijzeren ketels voor de warmtevoorziening van vaste brandstoffen gekenmerkt door de volgende eigenschappen:
- Elektrische verbinding... Voor een efficiënte werking moet de ketel zijn uitgerust met een ventilator of turbine (zeldzaam);
- Brandstofkwaliteit... Brandhout moet voor het laden een droogfase doorlopen. De optimale luchtvochtigheid voor het verwarmen van een privéhuisje met vaste brandstof moet 8-10% zijn;
- Minimale hoeveelheid koolmonoxide... De meeste worden verbrand in de secundaire kamer. Hierdoor is het bij het berekenen van een ketel voor vaste brandstoffen mogelijk om een schoorsteen met een kleinere diameter te voorzien. Maar het moet worden geïsoleerd, omdat er een grote kans is op condensatie op het oppervlak;
- Brandstofsoorten... Het apparaat van een pyrolyseketel voor vaste brandstoffen is zo gemaakt dat er gebruik kan worden gemaakt van stammen, zaagsel en houtafval. Het is belangrijk dat ze de juiste luchtvochtigheid hebben en geen vreemde onzuiverheden bevatten.
Om het vermogen van doe-het-zelf verwarmingsketels op vaste brandstof te regelen, kunt u een ventilator aansluiten op de besturingseenheid. Het past het vermogen van het apparaat aan, afhankelijk van de binnen- en buitentemperatuur. Op deze manier kunt u het brandstofverbruik verminderen en de verwarmingsprestaties optimaliseren.
Het is mogelijk om de kenmerken van een zelfgemaakte gasgenererende verwarmingsketel voor vaste brandstoffen te verbeteren door het buitenoppervlak te bekleden. Dit zal het warmteverlies van de constructie verminderen.
Vaste brandstofketel voor lang branden
Een van de alternatieven voor een pyrolyse verwarmingsketel zijn langbrandende modellen. Dit is een relatief nieuwe verwarmingsconstructie, die wordt gekenmerkt door een laag brandstofverbruik en een lange verbrandingsperiode.
Het klassieke schema voor het installeren van een verwarmingsketel voor vaste brandstof zorgt voor een aanzienlijke verwarming van water in een warmtewisselaar. Momenteel winnen lage-temperatuursystemen aan grote populariteit. Het is voor dergelijke schema's dat een lang brandende ketel optimaal zal zijn. Het verschilt van klassieke modellen in de afwezigheid van een aslade en in de manier van luchttoevoer om het brandstofverbrandingsproces in stand te houden.Beoordelingen van lang brandende ketels voor verwarming met vaste brandstof geven hun hoge efficiëntie en bedrijfszekerheid aan.
Structureel bestaat het uit een grote verbrandingskamer die ongeveer 90% van het totale ketelvolume inneemt. De lucht wordt aangevoerd via de bovenste pijp, die door de zwaartekracht naar beneden wordt gebracht als de brandstof verbrandt. In feite vindt er een smeulend proces plaats, waardoor de temperatuur van het koelmiddel niet hoger is dan + 70 ° C.
Het is handig voor de consument om de volgende eigenschappen van een lang brandende ketel te kennen:
- De aanwezigheid van een automatische trekregelaar... Dit is een mechanisch apparaat met een thermo-element in zijn ontwerp. Als het warmer wordt, neemt de luchtstroom af. Het omgekeerde proces veroorzaakt een verlaging van de temperatuur van blootstelling aan het thermo-element;
- Geen aansluiting op het lichtnet nodig;
- Asverwijdering wordt eens in de 3-4 dagen uitgevoerd... Bij een grote hoeveelheid verbrandingsproducten treedt echter een sterke verslechtering van de werking van de ketel op;
- Verbranden gebeurt alleen aan de bovenkant... Dit resulteert in een aanzienlijke vermindering van het brandstofverbruik.
Een van de nadelen van lang brandende ketels zijn hun hoge kosten. Bij het juiste ontwerp van het verwarmingssysteem zal echter na 4-5 stookseizoenen compensatie voor primaire kosten plaatsvinden. Het is ook noodzakelijk om de structuur tegen vocht te beschermen.
Het is noodzakelijk om de circulatiesnelheid van het koelmiddel te regelen. Zijn intense koeling kan vochtverlies op het oppervlak van de warmtewisselaar veroorzaken..
Zelf gemaakte ketel
Vaak is de vervaardiging van een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen noodzakelijk voor het verwarmen van kleine ruimtes - bijkeuken, magazijnen en garages. Daarom zijn dergelijke ontwerpen onderworpen aan minder strenge eisen dan fabrieksmodellen.
Voor de vervaardiging van een ketel voor vaste brandstoffen kunt u verschillende stalen containers gebruiken. Het is belangrijk dat hun wanddikte minimaal 1,5 mm is. In het ontwerp zijn een verbrandingskamer, een aslade uitgerust, een schoorsteen gemonteerd. Vervolgens worden er gaten in uitgesneden om de deur voor de vuurhaard en de aslade te installeren.
Voor de vervaardiging van een zelfgemaakte ketel voor vaste brandstoffen worden meestal de volgende containers gebruikt:
- Gasflessen met een inhoud van 50 l... Dit is de beste optie voor een ontwerp met een kleine capaciteit;
- Stalen vaten. Het is belangrijk dat ze luchtdicht zijn en de gewenste wanddikte hebben.
Het grootste nadeel van zelfgemaakte modellen is hun korte levensduur. Voor de fabricage van complexere ketels zal een grote financiële investering nodig zijn. Daarom is het voordeliger om een economy class-fabrieksmodel te kopen tegen een betaalbare prijs.
De video biedt gedetailleerde instructies voor de vervaardiging van een pyrolyse-ketel op vaste brandstof:
