Tehnika grijanja, koja radi na krutom gorivu, danas predstavlja cijela grupa vozila. Svaki solid-state kotao proizveden od strane domaćih i stranih proizvodnih tvrtki danas je apsolutno nova, high-tech grijanja uređaja. Zahvaljujući uvođenju projektiranja tehničkih inovacija grijanja i opreme s automatskim upravljanjem, bilo je moguće značajno povećati učinkovitost, optimizirati rad kotlova na kruta goriva.
Kod grijaćih uređaja ovog tipa koristi se tradicionalni princip rada, sličan onom koji nam je poznat za opciju grijanja peći. Glavno djelovanje je proces proizvodnje toplinske energije koja se oslobađa tijekom izgaranja u peći kotla ugljena, koksa, ogrjevnog drva i drugih izvora goriva, nakon čega slijedi prijenos topline iz rashladnog sredstva.
Kao i ostali uređaji koji osiguravaju proizvodnju, prijenos, kotlovsku opremu ima korisnu učinkovitost. Razmotrimo detaljnije što čini učinkovitost agregata koji rade na krutom gorivu. Pokušat ćemo pronaći odgovore na pitanja vezana uz ove parametre.
Koja je učinkovitost uređaja za grijanje
Za svaku toplinsku jedinicu, čija je zadaća zagrijavanje unutarnjeg prostora stambenih zgrada i objekata različitih namjena, važna komponenta bila, jest i ostaje učinkovitost rada. Parametar koji određuje učinkovitost kotlova na kruta goriva je faktor učinkovitosti. Učinkovitost pokazuje omjer utrošene toplinske energije,koji se izdaje kotlom u procesu izgaranja krutog goriva do korisne topline, koja osigurava cijeli sustav grijanja.
Taj je omjer izražen kao postotak. Što je kotao bolji, to je veći interes. Među modernim kotlovima na čvrsta goriva su modeli s visokim stupnjem učinkovitosti, visokotehnološki, učinkoviti i ekonomični agregati.
Za referencu: kao grubi primjer, treba procijeniti toplinski učinak dobiven prilikom sjedenja na vatri. Ono što se ističe prilikom sagorijevanja drva toplinske energije je da može zagrijati ograničeni prostor oko vatre i objekata. Veći dio topline iz požara (do 50-60%) ulazi u atmosferu, a osim estetskog sadržaja, ne daje nikakvu korist, dok susjedni objekti i zrak dobivaju ograničen broj kilokalorija. Koeficijent učinkovitosti na krijes je minimalan.
Koeficijent korisnosti opreme za grijanje uvelike ovisi o vrsti goriva koje se koristi i o strukturnim značajkama uređaja. 
Primjerice: pri izgaranju ugljena, drva za potpalu ili peleta dodijeljena je različita količina toplinske energije. Na mnogo načina učinkovitost ovisi o tehnologiji izgaranja goriva u komori za izgaranje i vrsti sustava grijanja. Drugim riječima, svaka vrsta grijaćih uređaja (tradicionalni kotlovi na čvrsto gorivo, jedinice s dugim izgaranjem, kotlovi na pelete i aparati za pirolizu) ima svoje tehnološke značajke koje utječu na parametre učinkovitosti.
Učinkovitost kotlova odražava se i na radne uvjete i kvalitetu ventilacije.Slaba ventilacija je razlog nedostatka zraka potrebnog za visoki intenzitet procesa sagorijevanja mase goriva. Stanje dimnjaka ne ovisi samo o razini komfora u unutarnjim prostorima, nego io učinkovitosti grijne opreme, učinkovitosti cjelokupnog sustava grijanja.
Dodatnu dokumentaciju za kotao proizvođač mora navesti o učinkovitosti opreme. Korespondencija stvarnih pokazatelja deklariranih informacija postiže se ispravnom ugradnjom uređaja, vezanjem i naknadnim radom.
Pravila djelovanja kotlovnica, čije poštivanje utječe na količinu učinkovitosti
Bilo koji tip grijaćeg tijela ima svoje optimalne parametre opterećenja, koji bi trebali biti najkorisniji s tehnološkog i ekonomskog stajališta. Proces rada kotlova na kruta goriva konstruiran je tako da većinu vremena tehnologija radi u optimalnom načinu rada. Osiguravanje takvog rada omogućuje poštivanje pravila rada opreme za grijanje, koja radi na krutim gorivima. U tom slučaju, potrebno je promatrati i slijediti sljedeće točke:
- Potrebno je pridržavati se prihvatljivog miniranja i rada nape;
- stalnu kontrolu intenziteta sagorijevanja i potpunosti izgaranja goriva;
- kontrolira veličinu polijetanja i kvara;
- procjena stanja se zagrijava u procesu sagorijevanja gorivnih površina;
- redovito čišćenje kotla.
Navedene stavke su minimum koji je potrebno ispuniti tijekomrad kotlovske opreme tijekom sezone grijanja. Usklađenost s jednostavnim i razumljivim pravilima omogućit će primanje deklariranih u karakteristikama učinkovitosti autonomnog kotla, poboljšati rad kotla na kruta goriva.
Možemo reći da svaki detalj, svaki element konstrukcije uređaja za grijanje utječe na veličinu učinkovitosti. Ispravno dizajniran dimnjak, ventilacijski sustav osigurava optimalan protok zraka u peć, što značajno utječe na kvalitetu izgaranja goriva. Rad ventilacije procjenjuje se veličinom koeficijenta viška zraka. Pretjerano povećanje ulaska zraka dovodi do prekomjerne potrošnje goriva. Toplina intenzivno prolazi kroz cijev zajedno s proizvodima izgaranja. Uz smanjenje koeficijenta rada kotla značajno pogoršava, velika vjerojatnost pojave u zonama peći, ograničena kisikom. U takvoj situaciji, peć počinje nastajati i akumulirati se u velikim količinama čađe.
Intenzitet i kvaliteta izgaranja u kotlovima na kruta goriva zahtijevaju stalno praćenje. Opterećenje komore za izgaranje mora se provoditi ravnomjerno, izbjegavajući žarišnu vatru.
Napomena: Ugljen ili drvo ravnomjerno su raspoređeni duž rešetke ili rešetke. Izgaranje mora proći kroz cijelu površinu sloja. Ravnomjerno raspoređeno gorivo brzo se suši i gori po cijeloj površini, čime se osigurava potpuno sagorijevanje čvrstih komponenti mase goriva za hlapljive proizvode izgaranja. Ako pravilno stavite gorivo u ložište, plamenrad kotlova bit će svijetlo žute boje, slame.
Tijekom izgaranja važno je ne dopustiti kvarove na izvoru goriva, jer će se inače morati nositi sa značajnim mehaničkim gubicima (neznanjem) goriva. Ako ne kontrolirate položaj goriva u peći, upali u kutiju za pepeo, veliki fragmenti ugljena ili drva za ogrjev mogu dovesti do neovlaštenog paljenja ostataka proizvoda mase goriva.
Čađa i smola nagomilani na površini izmjenjivača topline, smanjuju stupanj zagrijavanja izmjenjivača topline. Kao rezultat svih ovih kršenja radnih uvjeta, smanjuje se korisna količina toplinske energije potrebna za normalan rad sustava grijanja. Kao rezultat toga, možemo govoriti o naglom smanjenju učinkovitosti kotlova.
Čimbenici na kojima ovisi učinkovitost kotlova
Kotlovi s visokom učinkovitošću sada su predstavljeni sljedećom opremom za grijanje:
- jedinice koje djeluju na ugljen i druga čvrsta fosilna goriva;
- kotlovi na pelete;
- naprave tipa pirolize.
Učinkovitost uređaja za grijanje u kojima peć sadrži antracit, brikete od ugljena i treseta iznosi u prosjeku 70-80%. Značajno veća učinkovitost u uređajima za granuliranje je do 85%. Offline granule, kotlovi za grijanje ovog tipa odlikuju se visokom učinkovitošću, koja se tijekom izgaranja goriva izdvaja ogromnom količinom toplinske energije.
Napomena: jedan prtljažnik dovoljan je za rad stroja u optimalnim režimima do 12-14 sati.
ApsolutnoVodeća oprema za grijanje na kruta goriva je kotao za pirolizu. Ovi uređaji koriste drvo ili drvni otpad. Učinkovitost takve opreme danas iznosi 85% ili više. Jedinice se također odnose na visoko učinkovite uređaje za izgaranje, ali pod uvjetom da je potrebno - vlažnost goriva ne smije prelaziti 20%.
Za materijal faktora učinkovitosti važan je tip materijala od kojeg je izrađen uređaj za grijanje. Danas se na tržištu pojavljuju modeli kotlova na čvrsto gorivo od čelika i lijevanog željeza.
Za referencu: prva se odnosi na proizvode od čelika. Da bi se smanjila tržišna vrijednost jedinice, tvrtka - proizvođači koriste osnovne elemente konstrukcije, izrađene od čelika. Primjerice, izmjenjivač topline izrađen je od čelika otpornog na toplinu visoke čvrstoće debljine 2-5 mm. Na isti način se proizvode cijevni elementi za grijanje koji se koriste za zagrijavanje vode u primarnom krugu.
Što je deblji čelik korišten u konstrukciji, to su karakteristike prijenosa topline veće. Prema tome, povećava se koeficijent učinkovitosti.
U čeličnim uređajima povećanje učinkovitosti postiže se ugradnjom posebnih unutarnjih pregrada u obliku cijevi - stupnjeva glavne struje i raspršivača dima. Radnje su prisilne i djelomične, što omogućuje malo povećanje učinkovitosti glavnog uređaja. Među modelima čeličnih kotlova na kruta goriva, rijetko je moguće pronaći uređaje s učinkovitosti iznad 75%. Uvjeti korištenjatakvi proizvodi čine 10-15 godina.
Strane tvrtke, kako bi povećale učinkovitost čeličnih kotlova, u svojim modelima koriste proces nižeg izgaranja, s 2 ili 3 vučne struje. Dizajn proizvoda omogućuje ugradnju cijevnih grijaćih elemenata za poboljšanje prijenosa topline. Takva tehnika ima učinkovitost od 75-80%, i može trajati duže, u 1,5 puta.
Za razliku od čeličnih agregata, strojevi na čvrsto gorivo od lijevanog željeza imaju veću učinkovitost.
U konstrukciji jedinica od lijevanog željeza, izmjenjivači topline izrađeni su od posebne legure izrađene od visokokvalitetnog prijenosa topline. Takvi kotlovi najčešće se koriste za otvorene sustave grijanja. Proizvodi su dodatno opremljeni roštiljem, koji intenzivno odabiru toplinsku energiju izravno iz zapaljenog goriva, koja se nalazi na rešetki.
Učinkovitost takvih grijaćih uređaja je 80%. Potrebno je uzeti u obzir veliki životni vijek kotlova od lijevanog željeza. Razdoblje obradivosti u takvoj opremi je 30-40 godina.
Kako poboljšati učinkovitost opreme za grijanje na kruta goriva
Danas mnogi potrošači, koji imaju kotao na čvrsto gorivo, pokušavaju pronaći najprikladniji i praktičniji način povećanja učinkovitosti opreme za grijanje. Tehnološki parametri uređaja za grijanje, koje je postavio proizvođač, s vremenom gube svoje nominalne vrijednosti, čime se povećava učinkovitostKotlovska oprema se traži različitim metodama i sredstvima.
Razmotrimo jednu od najspektakularnijih opcija, instalaciju dodatnog izmjenjivača topline. Zadatak nove opreme uključuje uklanjanje toplinske energije iz hlapivih proizvoda izgaranja.
U videu možete vidjeti kako napraviti samo-ekonomizer (izmjenjivač topline)
Da bismo to postigli, moramo unaprijed znati kakva je temperatura dima na izlazu. Možete ga promijeniti pomoću multimetra koji se nalazi izravno u sredini dimnjaka. Za izračun površine dodatnog izmjenjivača topline potrebni su podaci o tome koliko se dodatne topline može dobiti iz hlapljivih produkata sagorijevanja. Radimo sljedeće:
- šaljemo drva za ogrjev u peć;
- popuniti koliko dugo će gorjeti određeni broj drva za ogrjev.
Na primjer: drva za ogrjev, u iznosu od 14,2 kg. spali 3,5 sata. Temperatura dima na izlazu iz kotla iznosi 460 ° C.
Za 1 sat smo izgorjeli: 14,2 /3,5 = 4,05 kg. drva za ogrjev.
Za izračunavanje količine dima koristimo opće prihvaćenu vrijednost - 1 kg. drvo za ogrjev = 5,7 kg. dimni plinovi. Zatim, pomnožimo količinu požara izgorenog za jedan sat drva za ogrjev prema količini dima izgaranja od 1 kg. drva za ogrjev. Kao rezultat: 4,05 x 5,7 = 23,08 kg. hlapljivi proizvodi izgaranja. Ta će brojka biti početna točka za daljnje izračune količine toplinske energije koja se može upotrijebiti dodatno za zagrijavanje drugog izmjenjivača topline.
Poznavanje vrijednosti toplinskog kapaciteta hlapljivih vrućih plinova, kao što je 1,1 kJ /kg.Želimo smanjiti temperaturu dima od 460 ° C do 160 stupnjeva.
Q = 23,08 x 1,1 (460-160) = 8124 kJ toplinske energije.
Kao rezultat toga dobivamo točnu vrijednost dodatne snage koju osiguravaju hlapljivi proizvodi izgaranja: q = 8124/3600 = 2,25 kW, što je veća brojka koja može značajno utjecati na povećanje učinkovitosti opreme za grijanje. Znajući koliko je energije uzaludno, želja da se kotao opremi dodatnim izmjenjivačem topline je u potpunosti opravdana. Zbog dotoka dodatne toplinske energije za grijanje nositelja topline povećava se ne samo učinkovitost cijelog sustava grijanja, već se povećava i učinkovitost jedinice grijanja.
Zaključci
Unatoč velikom broju modela suvremene tehnologije grijanja, kotlovi na čvrsto gorivo i dalje su jedna od najučinkovitijih i najpristupačnijih vrsta opreme za grijanje. U usporedbi s električnim kotlovima, koji imaju učinkovitost do 90%, jedinice čvrstog goriva imaju visok ekonomski učinak. Povećanje učinkovitosti novih modela omogućilo je da se ova vrsta kotlovske opreme približi električnim i plinskim kotlovima.
Suvremena vozila na kruto gorivo ne mogu raditi samo dulje vrijeme, koristeći pristupačne prirodne izvore goriva, već imaju i visoke radne karakteristike.
