Selbstbrennende Langkessel auf Holz, die 24 Stunden lang geladen werden

Festbrennstoffkessel zum Heizen von Wohn- und Industriegebäuden

Festbrennstoffkessel zum Heizen eines Privathauses

Grundmodelle von langbrennenden Kesseln mit einem Wasserkreislauf auf Holz für den Hausgebrauch unterscheiden sich durch das Herstellungsmaterial, das Design des Ofens, des Wärmetauschers, des Kamins und die Methode zum Laden und Verbrennen von Brennstoff.

Ein langbrennender Holzkessel mit Wasserkreislauf ist mit einem rohrförmigen (vertikalen) Register oder einem Wärmetauscher vom Manteltyp ausgestattet. Das Gehäusedesign schließt praktisch die Möglichkeit des Kochens von Wasser in Systemen mit natürlicher Zirkulation aus.

Der Festbrennstoffkessel basiert auf dem Prinzip der langfristigen und wirtschaftlichen Verbrennung von Brennstoff

Ein langbrennender Holzkessel aus Stahl zum Heizen eines Hauses hat eine geringe thermische Trägheit. Der hitzebeständige Stahlkesselkreislauf hält plötzlichen Temperatur- und Druckänderungen im System stand. Der Materialmangel ist seine Korrosionsempfindlichkeit, die durch die thermische Beanspruchung des Metalls verstärkt wird. Die Überholungszeit der Stahleinheit beträgt 15 Jahre.

Die Wände eines gusseisernen Wärmetauschers eines Holzkessels zum Heizen eines Privathauses mit Batterien heizen sich lange auf und kühlen ab. Die spröde Legierung ist nicht für kritische Änderungen der Systemleistung ausgelegt.

Festbrennstoffkessel im halbautomatischen Modus

Der Vorteil von Gusseisen liegt in der Amorphität des Materials gegenüber Sauerstoffkorrosion. Die Lebensdauer eines Kessels mit einem gusseisernen Wärmetauscher bei ordnungsgemäßem Betrieb des Geräts beträgt 25 Jahre.

Das Funktionsprinzip einer Langzeitverbrennungsanlage ist das erzwungene, aufeinanderfolgende Schwelen von Holz von oben nach unten, bei dem Methan, Kohlenmonoxid und Wasserstoff freigesetzt werden. Sauerstoffmangel verlangsamt die Geschwindigkeit der Flammenausbreitung. Zusätzliche Wärmeenergie wird durch Verbrennen von Rauchgas erzeugt. Der Rauchgasstrom wäscht die Oberfläche des Wärmetauschers am Kesselausgang. Das Design ermöglicht das einmalige Laden von Brennholz.

Tabelle 1.Der Preis für langbrennende Festbrennstoffkessel:

Beachten Sie! Der Durchschnittspreis für Kessel für langes Verbrennen auf Holz für ein Haus beträgt 50.000 Rubel. Die Qualität der neuesten inländischen Entwicklungen von Festbrennstoffkesseln ist ein würdiger Konkurrent gegenüber ausländischen Kollegen.

Langbrennende Pyrolysekessel

Pyrolyseeinheiten sind eine der Arten von Langbrennkesseln. Die schrittweise Trennung des Verbrennungsprozesses erhöht die Effizienz und verlängert die Betriebszeit des Vergasers. Der Feuerraum des Pyrolysekessels ist durch eine spezielle Düse getrennt. Im ersten Fach gibt Brennholz unter dem Einfluss hoher Temperaturen brennbares Gas ab. Die zweite dient zur Nachverbrennung von Holzzersetzungsprodukten. In der Aschenwanne bildet sich eine Mindestmenge Asche, und der Schornstein ist nicht mit Rußablagerungen bewachsen.

Gaserzeugungsanlagen sind für Heizungsanlagen in Wohngebäuden mit einer Fläche von mehr als 100 m² vorgesehen.

Tabelle 2. Preis für langbrennende Pyrolysekessel mit Wasserkreislauf:

Pyrolyse-Holzkessel arbeiten bis zu zwei Tage mit einer Brennstoffladung. Die Kosten des Produkts hängen von der Marke des Herstellers, der Leistung und dem Ausstattungsgrad des Geräts mit Automatisierung ab.

Selbstbrennende Langkessel auf Holz, die 24 Stunden lang geladen werden

Die Leistung des Kessels wird entsprechend den strukturellen Eigenschaften des Hauses (Fläche, Gesamtwärmeverluste) und der Klimazone des Wohnortes ausgewählt. In der Regel überschreitet der Wirkungsgrad eines hausgemachten Kessels für die Langzeitverbrennung auf Holz nicht 80% (d. H. Ein Fünftel der Wärme aus der Brennstoffverbrennung geht im Kessel verloren).

Mangelnde Wärmeleistung regt den Generator an, im Intensivverbrennungsmodus zu arbeiten. Konstante Spitzenlasten führen zu übermäßigem Brennholzverbrauch, doppeltem Wärmeverlust und vorzeitigem Kesselverschleiß.

Festbrennstoffkesselvorrichtung

Berechnung der Ofengröße für einen langbrennenden Kessel auf Holz

Die Holzart, die Form und Länge des Holzes bestimmen die Größe und die äquivalente Fläche der Brennkammer. Spezifische und Schüttdichte der Ladung, die Wärme, die Brennholz während der Verbrennung abgibt, sind Referenzwerte. Die Berechnung des Ladevolumens hilft bei der Berechnung des Kraftstoffverbrauchs für die Saison und bei der Organisation von Kraftstofflagerplätzen.

Wichtig! Die Qualität des Holzes beeinflusst den Verbrennungsprozess. Der hohe Harzgehalt in Nadelholzbrennholz und der hohe Feuchtigkeitsgehalt von frisch geschnittenem Holz verringern den Kesselwirkungsgrad. Eine unvollständige Verbrennung von Rohholz führt zur Ablagerung von Ruß und Teer auf der Oberfläche des Wasserkreislaufs, den Wänden des Ofens und des Kamins. Metall oxidiert, überträgt Wärme schlechter, brennt schnell aus.

Tabelle 3. Volumetrische Verbrennungswärme von Holz verschiedener Arten:

Betrachten wir ein Beispiel für die Berechnung des Volumens der Ladekammer eines Holzkessels.
Ausgangsdaten:

• Kesselleistung 10 kW;
• Das Volumen einer Ladung muss den Betrieb des Geräts während des Tages gewährleisten.
• Brennstoff - Birkenbrennholz, Stammlänge 0,60 ÷ 0,65 m;
• Feuchtigkeitsgehalt von Holz 20%.

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Beim Verbrennen von 1 kg Birkenbrennholz werden 4,2 kW Wärmeenergie freigesetzt. Die angegebene Leistung (10 kW) gewährleistet die Verbrennung von 2,4 kg Holz pro Stunde (10 / 4,2 = 2,381).

Ein Kubikmeter Birkenbrennholz wiegt 650 kg. Der stündliche Kraftstoffverbrauch beträgt 0,004 m³ / h (2,4 / 650 = 0,0037).

Das Gewicht des Lesezeichens, dem der Rost mit der Düse standhalten muss, beträgt ≈ 60 kg (2,381 x 24 = 57,144).

Birkenbrennholz fällt nicht fest, daher erhöht sich das Volumen des Lesezeichens um das 1,9-fache - bis zu 0,008 m³ / h (0,004 x 1,9 = 0,0076).

Je nach Bedingung - einmal alle 24 Stunden beladen - beträgt das Kraftstoffvolumen 0,2 m³ (0,008 x 24 = 0,192).

Sie sollten die Wahl des Brennholzes für einen Festbrennstoffkessel sorgfältig überlegen

Berücksichtigt man die Länge der Stämme 0,6 ÷ 0,65 m, so beträgt die optimale Tiefe des Feuerraums 0,7 m.

Nehmen wir an, die Höhe der Brennstoffbeladung beträgt 0,6 m. Die Breite des Ofens beträgt 0,5 m (0,2 / 0,7 / 0,6 = 0,476).

Die Arbeitsgröße des Feuerraums eines Holzkessels zum Heizen eines Hauses (Fläche 80 m2, Birkenbrennholz) beträgt 0,7 x 0,6 x 0,5 m. Rauchgasentfernung.

Eine geregelte und ausgewogene Verbrennung verringert die Geschwindigkeit der natürlichen Flammenausbreitung. Die begrenzte Zufuhr von Primär- und Sekundärluft zum Ofen führt zu Sauerstoffmangel und verlängert die Betriebszeit eines selbstgebauten Kessels um das 1,8-fache. Dies kann den geschätzten Brennholzverbrauch und folglich die Größe der Einheit verringern.

Ein Holzbrennstoffkessel ist eine gute Alternative zur Gasheizung

Hausgemachter langbrennender Holzkessel mit vertikalem Feuerraum (Bubafonya)

Do-it-yourself-Langbrennkessel bestehen aus Stahlblech (Dicke 4 ÷ 6 mm), dickwandigen Rohren (DN 300 mm) und zylindrischen Behältern geeigneter Größe. Das einfachste Design ("Slobozhanka" oder "Bubafonya") wird aus einer Gasflasche oder einem Zylinder zusammengesetzt. Das Prinzip des Gerätes wird vom Ostseekessel "Stropuva" übernommen.

Die Kapazität des vertikalen Feuerraums wird für das Verbrennen von Brennholz von oben nach unten verwendet. Der Prozess geht einher mit einer gleichmäßigen Verdichtung der Ladung, der Freisetzung und Nachverbrennung von Holzgasen und der Entfernung von Verbrennungsprodukten in den Schornstein.

Die Primärluft wird dem Verbrennungsspiegel über ein vertikales Rohr zugeführt. In der oberen Wand des Kessels ist eine statische oder teleskopische Struktur angebracht. Die Achse des Kolbens verläuft entlang der Mitte des zylindrischen Feuerraums. Der Spalt zwischen dem Kragen und dem Primärluftzufuhrrohr ist mit einer geschweißten Perle versehen, die einen freien Hub des Schafts und einen minimalen Luftaustritt in die Luftkammer zum Verbrennen von Holzgasen ermöglicht.

Zeichnung eines Metallofens mit einem kontinuierlichen Verbrennungsofen

Die Verbrennung von Pyrolysegasen erhöht den Kesselwirkungsgrad. Eine Dämpferabdeckung oben am Rohr reguliert den Lufteinlass. Von unten wird eine Scheibe mit Schaufeln geschweißt, die den Luftstrom in der Verbrennungszone unterbricht. Das Material für den Verteiler wird unter Berücksichtigung der Wärmekapazität ausgewählt. Der Durchmesser der Scheibe ist etwas kleiner als die Größe des Feuerraums.

Konstruktive Proportionen des Bubafonya-Kessels:

• optimaler Körperdurchmesser 300 ÷ 800 mm;
• Kesselhöhe - im Bereich von 3 ÷ 5 Durchmessern;
• Wandstärke 4 ÷ 6 mm;
• der Durchmesser der Scheibe ist 10% kleiner als der Querschnitt der Brennkammer;
• Die Dicke der Scheibe ist umgekehrt proportional zum Durchmesser (ein schwerer Pfannkuchen drückt auf die Verbrennungszone und löscht die Flamme, ein leichter Pfannkuchen führt zu einem umgekehrten Verbrennungseffekt).
• gekrümmte Schaufeln bilden einen gerichteten turbulenten Luftstrom zum Verbrennen von Pyrolysegasen;

Selbst gemachter langbrennender Kessel "Bubafonya" mit vertikalem Feuerraum

• der Durchmesser der Luftzufuhrleitung wird als 0,55 von S (Querschnittsfläche des Auslasses des Schornsteins) angenommen;
• der Spalt zwischen Rohr und Bund beträgt nicht mehr als 2,5 mm;
• Die Höhe des Lufteinlassrohrs (in der unteren Position) steigt um 150 mm über den Bund.

Die Querschnittsfläche des Kaminrohrs am Auslass des langbrennenden Kessels wird durch empirische Formeln bestimmt:

S = 1,75 × N (m 2)wo

S ist die Querschnittsfläche des Auslassrohrs (cm² oder m²);

N ist die Wärmeabgabe des Kessels (kW / h);

1,75 - empirisch erhaltener Koeffizient (m2h / kW).

Lange Brennofenzeichnung

N = m · qw (kWh)wo

m ist die Brennholzmasse einer Ladung (kg);

qw - spezifische Wärmeübertragung von Holz mit einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt (kW / kg).

Das Gewicht der Ladung für selbstgebaute Kessel zum langen Verbrennen auf Holz wird durch das Arbeitsvolumen des Ofens (Vk) und das spezifische Gewicht des Holzes (md) bestimmt:

m = Vk · md (kg)wo

Vk = πD² / (4 · ht) (dm³), wobei

hт ist die Höhe der Ladekammer.

Tabelle 4. Ausgewogene Größe der Elemente im Primärluftverteilungssystem für den Bubafonya-Kessel:

Beachten Sie! Es ist nicht möglich, den rohrförmigen Wärmetauscher in der Brennkammer zu platzieren. Ein zylindrisches Außengehäuse mit größerem Durchmesser oder eine in den Schornstein eingebaute Struktur ist erforderlich.

Das Funktionsprinzip und Zeichnungen von Pyrolysekesseln mit eigenen Händen

Hausgemachte Pyrolyseeinheiten werden installiert, um große Häuser zu heizen. Das Design des Feuerraums, der Düse und der Rauchkanäle erschwert die Montage hausgemachter Gasgeneratoren. Zwangsumlauf Kühlmittel und die Zufuhr von Luft zur Verbrennungszone bedeutet die Abhängigkeit des Kesselbetriebs von externen Faktoren. Um das Risiko eines Notausfalls des Kessels zu verringern, ermöglichen eine Klappe zur Abgabe von Wärmeenergie und ein Mantelwärmetauscher.

Diagramm eines hausgemachten Gasgenerators mit Zwangsluftzufuhr zur Verbrennungszone: 1 - Kesselkörper; 2 - Ladetür; 3 - Aschenwannentür; 4 - ein Ventilator, der die Verbrennungszone mit Luft versorgt; 5 - Ladekammer und Zone der Primärbrennstoffverbrennung; 6 - ein technologisches Loch zum Reinigen der Schornsteinkanäle; 7 - Brennkammer von Holzgasen; 8 - Wärmetauschermantel; 9 - Abgasauslasskanal; 10 - Kaminauslasshals; 11 - Schornstein-Einstelltor (11a - Torgriff); 12 - Auslass zur Verteilungsleitung; 13 - Rücklaufleitung, durch die das gekühlte Kühlmittel aus dem Heizsystem fließt; 14 - Hülse der Steuereinheit (Thermomanometer); 15 - Luke zum Reinigen von Rauchkanälen

Der Kesselkörper ist aus dickwandigem (4 ÷ 5 mm) Stahlblech geschweißt. Das Laden von Brennholz erfolgt frontal. Wärmestrahlung wird auf das Kesseldach und die Seitenwände der Kammer übertragen und erwärmt die in die Verbrennungszone eintretende Luft. Die Dichtheit und Dichtheit der Brennkammer wird durch einen Verschluss mit Reflektor und einem Schwenkbolzen an der Lade- und Aschenklappe sichergestellt. Luft wird der Brennkammer von einem Ventilator gewaltsam zugeführt.

Die Hülle des Wärmetauschers bedeckt den Ofen und teilweise die Brennkammer der Pyrolysegase vollständig. Der Spalt (3 ÷ 5 cm) ist mit Wasser gefüllt. Der Wärmeaustausch der Rückwand wird erhöht: Auf der einen Seite grenzt der Wärmetauscher an den Feuerraum, die andere Wand des Mantels berührt den Schornsteinkanal. Ein in Richtung des Rauchgasstroms gebauter Wärmetauscher reduziert die Temperatur der Rauchgase auf 100 ° C. Das Innenvolumen des Kesselkreislaufs beträgt 5 ÷ 25% der Gesamtleistung des Heizungssystems.

Typisches Umreifungsschema Pyrolysekessel

Die Kühlmittelzufuhrleitung zum Verbrauchersystem befindet sich oben. Rücklaufanschluss - unten. Das Abkühlen des Rücklaufwärmeträgers unter 65 ° C ist gefährlich, da saures Kondensat an den Wänden des Wärmetauschers herausfällt und Stahl zerstört. Bei geringer Kesselleistung wird die Temperatur zwischen Vor- und Rücklauf durch Einbau eines Bypassventils ausgeglichen. Der Kesselkreislauf eines großen Hauses wird durch eine Aufzugseinheit und eine Umwälzpumpe ergänzt.

Der Rost in hausgemachten Langbrennkesseln dient als Unterstützung für die Brennstoffladung. Auf dem mit Schamott ausgekleideten Rost liegt heißes Brennholz. Die Düsen im Rostkörper dienen als Düse, durch die das brennbare Gas in die Nachverbrennungszone des Brennstoffs gelangt.

Asche und Asche wachen in der Aschenpfanne auf. Für Kessel mit geringer Leistung und einer gleichmäßigen Verteilung der Wärmebelastung über den Spiegel sind Standardgitter aus Gusseisen geeignet.

Kesselheizung in einem Privathaus

Die Verbrennungsprodukte treten in die Kanäle ein und verlassen den Kessel durch den Kaminhals (die Formel für die Querschnittsfläche des Kaminhalses ist im obigen Beispiel angegeben). Die Kaminsteuerklappe wird bei Bedarf geöffnet.

Die Konstruktion ermöglicht eine zusätzliche Brennstoffbeladung ohne vollständiges Löschen des Kessels oder erzwungene Abgabe von Wärmeenergie im Falle eines Stromausfalls. Heißes Holzgas verlässt den Ofen unter Umgehung der Nachbrenner- und Schornsteinkanäle.

Der Querschnitt und die Höhe des Kamins ermöglichen den Betrieb eines nichtflüchtigen hausgemachten Kessels mit natürlichem Luftzug. Der normale Tiefgang des Pyrolysekessels wird durch eine Kaminhöhe von 6 m gewährleistet.

Die erhaltenen Daten spiegeln sich in einer Maßstabszeichnung eines langbrennenden Kessels mit eigenen Händen wider, anhand derer das Volumen und die ungefähre Menge für den Kauf von Verbrauchsmaterialien bestimmt werden.

Diagramme der Vorrichtung von Pyrolysekesseln verschiedener Typen

Wichtig! Wenn Sie die Berechnung der Kesselparameter nicht selbst herausfinden können, sollten Sie sich an einen Fachmann wenden. Spezielle Internetquellen bieten Zeichnungen für die Herstellung eines langbrennenden Pyrolysekessels mit eigenen Händen. Video-Tutorials mit detaillierten Installationserklärungen sind der technischen Dokumentation beigefügt.

Einbau von Holzkesseln in die Heizungsanlage

Die Selbstherstellung eines Kessels setzt die Fähigkeiten und Erfahrungen in der Herstellung von Schweiß-, Elektro- und Sanitärarbeiten voraus. Kenntnisse in Physik, Wärmetechnik, Materialwissenschaften und Regeln für die Installation von Heizsystemen sind hilfreich.

Die Einhaltung von Sicherheitstechniken und -methoden ist erforderlich. Für die Montage des Kessels sind ein ausgestatteter Raum und Werkzeuge erforderlich.

Material zur Herstellung eines Pyrolysekessels:

• Stahlblech 6, 5 und 4 mm dick (Feuerraum, Wärmetauschermantel und Gehäuse);
• Ecke mit Seiten der Regale 50 mm (Rahmenversteifungen);

Zweikreis-Festbrennstoffkessel mit Speicher für Warmwasser

• Stahlrohr (Rohrleitung eines Wärmetauschers mit Heizsystem);
• ein Gusseisenrost oder eine Rundstange geeigneter Größe mit einem Durchmesser von 20 mm;
• Schamottestein;
• Radialventilator;
• fertige Türen mit Reflektor, Befestigung, Griff und Schloss;
• Sicherheitsgruppe (Temperatursensor, Manometer).

Die geschweißten Teile sind mit Kreide gekennzeichnet (Fuge, Teile-Nr., Abmessungen). Spezialisierte Organisationen bieten Schneideservices am Kaufort an.

Kesselbauwerkzeuge:

• DC-Schweißgerät;
• Elektroden (3 ÷ 5 mm Durchmesser);
• elektrische Bohrmaschine;

Anschlussplan des Heizkessels

• Winkelschleifer (für große 230 mm und kleine 125 mm Kreise);
• Messschieber, Maßband, Wasserwaage.

Die Montage des Kessels beginnt am Innenmantel. Die Qualität der Schweißnähte muss die Festigkeit und Dichte der Struktur gewährleisten, die in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel steht.

Selbstmontage von Langbrennkesseln auf Holz

Ein Pyrolysekessel für ein autonomes Heizsystem befindet sich in einem separaten, speziell angepassten, feuergeschützten Raum. Der Heizraum ist mit einem Lüftungssystem ausgestattet. Das Gerät muss mindestens 20 cm von den Wänden entfernt sein.

Der Standardgewichtswert für hausgemachte Kessel zum Langbrennen auf Holz beträgt 250 kg / m². Durch die Einhaltung der Bedingung kann das Gerät auf einer ebenen, stabilen Oberfläche ohne Fundament installiert werden. Der Bereich des Aufstellungsortes wird um 15 cm (30 cm vor der Brandschutztür) über den Vorsprung des Gerätekörpers hinaus herausgenommen.

Das Gerät eines Festbrennstoffkessels aus Stahl Buderus Logano

Der Boden ist mit Asbest oder Basaltkarton (Dicke 4 ÷ 6 mm) bedeckt. Ein Blech aus verzinktem Dacheisen (2 mm dick) wird darauf gelegt. Der direkte Kontakt des Bodens mit der Karosserie schließt tragende Strukturen - Kesselbeine - aus.

Die Kaminoberfläche muss mit einer Wärmedämmung bedeckt sein. Die Isolierung verhindert einen starken Temperaturabfall und die Bildung von Kondenswasser im Schornstein. Die Dicke der Isolierschicht hängt von der Temperatur der Abgase ab. Es wird empfohlen, ein Sandwichrohr aus rostfreiem Stahl zu verwenden, das gegen aggressive Medien beständig ist. In Abwesenheit von natürlichem Luftzug wird ein Rauchabsauger installiert.

Die Ästhetik der Handwerksproduktion ist der Konstruktion von Fabrikmodellen unterlegen, aber die selbstmontierte Einheit erfüllt die Anforderungen eines bestimmten Heizsystems. Vergessen Sie nicht, dass die Herstellung eines langbrennenden Kessels nach vorgefertigten Zeichnungen (Video) mit Ihren eigenen Händen die Kosten für die Anordnung mindestens zweimal senkt.