Hoe je een waterkoker met je eigen handen kunt lassen. Zelfgemaakte boiler voor het verwarmen van water

In een poging om te besparen op verwarming, maken veel 'doe-het-zelvers' verschillende apparaten. Een doe-het-zelf-ketel, die vaak in een privéwoning te zien is, is zo'n handig apparaat.

Er zijn verschillende varianten ervan. Als u over de vaardigheden beschikt om met een lasapparaat en metaal te werken, kunt u aanzienlijk besparen op verwarmingsinstallaties.

Rassen

Voordat u direct een ketel voor het verwarmen van een huis gaat vervaardigen, moet u beslissen over de configuratie en het type. Afhankelijk van het type koelvloeistofverwarming zijn ketels:

• Gas;
• Houtverbranding;
• Kolen;
• Elektrisch;
• Pyrolyse;
• Vettig;
• Pellet

Wat de configuratie betreft, het kan van alles zijn:

• Ronde;
• Rechthoekig;
• Trapeziumvormig;
• Conisch

Hoe je een ketel correct maakt

Tijdens het ontwerpproces is het noodzakelijk om rekening te houden met enkele ontwerpkenmerken en het principe van de werking ervan. In het bijzonder moet u beslissen over het doel van de ketel en welk type deze zal zijn. De eenvoudigste manier is om met uw eigen handen een ketel op vaste brandstof te maken.

Veel moeilijker, bijna onmogelijk, is gas, omdat het onderworpen is aan verhoogde veiligheidseisen. U heeft toestemming nodig om het te gebruiken en het te controleren. En - als alle kenmerken van het apparaat niet aan de vereisten voldoen, zullen de relevante autoriteiten eenvoudigweg het gebruik van een dergelijke ketel verbieden.

Het rendement van de ketel wordt beïnvloed door zowel het ontwerp (koelmiddelcapaciteit) als de snelheid van de brandstofverbranding, constante toestroom frisse lucht (zuurstof). Houd er rekening mee dat de brandstof volledig verbrandt en er een mogelijke uitstroom van gas is, dat veel warmte met zich meebrengt, wat moet worden voorkomen.

Enkele kenmerken

De ketelconfiguratie, de kenmerken en tekeningen zullen van vele factoren afhangen:

• Materiaal. Gewoon staal(plaat) volstaat, maar hittebestendig RVS of gietijzer is het beste.
• Mogelijkheid tot goede verwerking van staal, betrouwbare verbinding van structurele onderdelen. Meestal worden hiervoor een slijpmachine, een gassnijder en elektrisch lassen gebruikt.
• Type en kenmerken van de brandstof (vloeibaar of vast). Staal moet bestand zijn hoge temperaturen, vervorm niet, smelt niet onder hun invloed. Bestand tegen de interne druk van dampen en gassen zonder breuken of scheuren.
• Correcte berekening van de koelvloeistofcirculatiemethode. Zal dit natuurlijk zijn (als gevolg van de juiste manipulatie van de leidingdiameters, hun helling, tankhoogte, enz.) of geforceerd (met behulp van een pomp in het circuit).
• Rekening houdend met de dampdruk, gebruik van kleppen om overtollige gassen en condensaat af te voeren (aanleggen van retourleidingen).

Het is belangrijk om bij het ontwerpen van een ketel en het opnemen ervan in het verwarmingscircuit goed over alles na te denken. Wat en hoe zal werken na montage.

Met je eigen handen een verwarmingsketel maken is niet zo moeilijk. Alle problemen beginnen meestal later, wanneer er geen rekening mee wordt gehouden of als er onhandig mee wordt omgegaan.

Houtgestookte waterkoker stap voor stap

Om het te maken hebben we nodig:

• Beschermende handschoenen;
• Werkkleding;
• Lasmasker;
• Elektroden;
• Lasmachine;
• Oefening;
• Metaalboren;
• Roulette;
• Materiaal voor het maken van een ketel (2 vaten of - metalen plaat(dikte – minimaal 5 mm), deuren, dempers, roosters, hoeken)

Het enige belangrijke nadeel van een houtgestookte ketel is het lage rendement. Maar het gemak van productie en onderhoud zijn de belangrijkste voordelen, waardoor het het populairst is.

Productie-instructies

Als je alles hebt wat je nodig hebt (materiaal en gereedschap), hoef je alleen nog maar de ketel in de volgende volgorde te monteren:

• We nemen 2 vaten met verschillende diameters, wanddikte van minimaal 4 mm;
• Gebruik een slijpmachine om gaten uit te snijden voor de aslade en het waterreservoir;
• We installeren de ene cilinder met een kleinere diameter in de andere;
• We lassen het deksel eroverheen, de aslade en de vuurhaard;
• Sluit de deur;
• Wij lassen waterleidingen, leiding voor terugslagklep (drukontlasting);
• We installeren een rooster in de oven;
• We maken een gat voor de schoorsteen;
• Installeer de pijp;
• Wij controleren de dichtheid.

Als er geen lekken in de ketel zijn, is deze aangesloten op het verwarmingssysteem en het waterleidingnetwerk.

Indien gebruikte olie of antivries als koelvloeistof wordt gebruikt, wordt deze handmatig bijgevuld. Hiervoor zijn geen aansluitingen op het waterleidingnet en het lassen van leidingen nodig.

Nadat u de ketel met uw eigen handen in het verwarmingssysteem hebt geïnstalleerd, moet u controleren of deze correct werkt. Een correct gemonteerd apparaat verwarmt de koelvloeistof (water of olie) tijdens het verbrandingsproces. Als hij dit slecht doet, moet u dit controleren luchtstoringen in het verwarmingsnetwerk, verlaag de dampspanning door ze vrij te geven.

In ieder geval moet u het werkingsprincipe van dit type ketel begrijpen, zodat er geen excessen of problemen zijn tijdens de werking ervan.

Foto's van doe-het-zelf-ketels

Naast het kopen van verwarmingsapparatuur die door binnenlandse of mondiale fabrikanten op de markt wordt gebracht, is er altijd de mogelijkheid om met uw eigen handen een verwarmingsketel te maken, waarvan de tekeningen vrij op internet te vinden zijn. Tegelijkertijd kunt u besparen op een hele lijst opties waar uw verwarmingssysteem zonder kan. Het enige dat u hiervoor nodig heeft is kennis van de opbouw en werkingsprincipe van het door u gekozen type ketel, materialen, gereedschappen en praktische vaardigheden ermee.

Belangrijkste soorten verwarmingsketels

Als je wilt, kun je bijna elke look maken. verwarmingsketel. Het belangrijkste hier is om de juiste te kiezen, en hiervoor moet u de belangrijkste voor- en nadelen kennen van de meest voorkomende soorten verwarmingsapparatuur. Dus, verwarmingsketels er zijn:

• Gas. Het is hoogst onwenselijk om dit type ketel zelf te vervaardigen - gasapparatuur zo een technische eisen, die je waarschijnlijk niet zult kunnen uitvoeren in ambachtelijke omstandigheden.
• Elektrisch. De vrij hoge populariteit van ketels in deze categorie wordt verklaard door hun eenvoudige ontwerp en relatief lage veiligheidseisen tijdens bediening en installatie.

Belangrijk! Het grootste nadeel van elektrische boilers is de hoge elektriciteitsprijs. Als gevolg hiervan wordt dergelijke apparatuur meestal gebruikt om periodieke verwarming te bieden, bijvoorbeeld in een garage of huisje.

• Vloeibare brandstof. Het ontwerp van dergelijke ketels is niet erg ingewikkeld. De complexiteit en de kosten van de injectoren die brandstof aan de verbrandingskamer leveren, zullen iedereen echter twee keer doen nadenken voordat hij begint met het bouwen van een verwarmingsapparaat dat op diesel of stookolie werkt.
• Vaste brandstof. Vertegenwoordigers van dit type verwarmingsapparatuur zijn optimaal geschikt voor zowel particuliere woningen als verschillende industriële of commerciële faciliteiten. Veelzijdigheid in gebruik en hoog rendement zorgen ervoor dat dergelijke ketels de hoogste vraag op de markt hebben.

Belangrijk! Volgens het werkingsprincipe ketels op vaste brandstoffen Ze zijn onderverdeeld in pyrolyse, hout, pellet en langverbranding. Ketels met lange verbranding zijn het populairst voor doe-het-zelfproductie, terwijl pellet- en pyrolyseketels veel minder vaak worden gebruikt vanwege de hoge kosten van individuele elementen.

Waar is het ontwerp van afhankelijk?

Het exacte ontwerp van de verwarmingsketel kan door bepaalde omstandigheden worden beïnvloed:

• Soort brandstof.
• Beschikbaarheid en kosten van materialen.
• Koelvloeistofcirculatiemethode.

Materialen voor montage:

• Roestvrij hittebestendig staal vertoont de grootste duurzaamheid. Het is echter precies dit dat de hoogste kosten met zich meebrengt, en de verwerking ervan is een nogal complexe taak die niet kan worden uitgevoerd zonder speciale apparatuur. Hetzelfde kan gezegd worden over gietijzer, dat echter veel minder kost dan roestvrij staal.

Belangrijk! Traditioneel wordt plaatstaal met een dikte van 4 mm of meer gebruikt voor de vervaardiging van verwarmingsketels - deze optie is relatief eenvoudig te verwerken en, belangrijker nog, duurzaam en redelijk betrouwbaar.

• Om een ​​natuurlijke circulatie van het koelmiddel te garanderen, is het noodzakelijk om verwarmingscircuits en aansluitfittingen met een grote diameter te gebruiken, en de opslagtank moet zich op een hoogte bevinden. Als dit niet mogelijk is, moet u een circulatiepomp gebruiken. Hiermee kunt u de diameter van de leidingen verkleinen. Echter, pompsysteem De verwarmingsketel is vluchtig, waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van het ontwerp van het apparaat, evenals de functionaliteit ervan.

Belangrijk! De buizen waarmee uw ketel wordt uitgerust, moeten een diameter hebben van minimaal 32 mm. Voor de productie kan een dikwandige stalen buis worden gebruikt. Het verwarmingscircuit moet van gegalvaniseerd staal zijn, en niet te vergeten de schroefdraadverbindingen af ​​te dichten.

Ontwerpkenmerken van ketels met vaste brandstoffen

De goedkoopste optie om met uw eigen handen een verwarmingsketel te maken is een houtgestookte ketel. Structureel bestaat een dergelijk apparaat uit twee containers, die in elkaar worden geplaatst. De binnenste fungeert als vuurhaard en de buitenste als verwarmingstank.

Belangrijk! Het ontwerp van een houtgestookte ketel is vrij eenvoudig en kan niet alleen met hout werken, maar ook met andere soorten vaste brandstoffen.

Het ontwerp van de houtketel omvat het volgende:

• Stalen vuurhaard (met deur).
• Vuurhaardroosters.
• Aslade (met deur).
• Schoorsteen.
• Roetverzamelaar.
• Inlaat- en uitlaatleidingen.
• Poortklep.
• Gietijzeren deksel.
• Benen.

Belangrijk! Het grootste nadeel van een houten ketel is ook het lage rendement hoog verbruik brandstof of een constant gebrek aan warmte in huis.

Ontwerpkenmerken van pyrolyseketels

Pyrolyseketels zijn duurder in productie; ze hebben twee verbrandingskamers - voor pyrolysegas en voor brandstof, en sommige van hun elementen zijn zelf niet goedkoop. Niettemin is er veel vraag naar deze apparatuur vanwege de kosteneffectiviteit ervan: het betaalt zichzelf terug in slechts 3-4 seizoenen.

Klassiek schema Het pyrolyse-keteltype omvat het volgende:

• Verbrandingskamer met mondstuk.
• Vergassing kamer.
• Schoorsteen systeem.
• Luchttoevoersysteem.
• Water-warmtewisselaar.
• Laadkamer.
• Druk- en temperatuursensoren.
• Koelvloeistofcirculatiesysteem.
• Regelklep

Ontwerpkenmerken van pelletketels

Pelletketels werden eind 20e eeuw uitgevonden. Ze werken op geperst zaagsel en hun belangrijkste werkingsprincipe is de overdracht van warmte uit het gas dat vrijkomt bij de verbranding van laatstgenoemde, dat het koelmiddel in de warmtewisselaar verwarmt.

Het ontwerp van een pelletketel omvat het volgende:

• Kader.
• Warmtewisselaar met watercircuit.
• Verbrandingskamer met lucht raam en schoonmaakdeur.
• Thermisch isolatiekussen.
• Rook eliminator.
• Automatische controle en monitoring.

Belangrijk! Bij ketels van het pellettype kunt u het beste warmtewisselaars van gietijzer gebruiken: deze hebben een hogere warmteoverdrachtssnelheid en zijn niet onderhevig aan corrosie.

Vervaardiging van een elektrische boiler

Met uw eigen handen een verwarmingsketel maken is een verantwoordelijke taak. Het belangrijkste element van een elektrisch verwarmingsapparaat is een thermo-elektrische verwarmer (TEH), die nodig is om elektriciteit in warmte om te zetten.

Belangrijk! Het lichaam van een dergelijke eenheid kan van elk materiaal zijn gemaakt en de componenten die nodig zijn voor de werking ervan - sensoren, regelaars - kunnen in elke gespecialiseerde winkel worden gekocht.

Het ontwerp van een elektrische boiler bestaat uit de volgende elementen:

• Expansievat.
• Veiligheidsklep.
• Circulatiepomp.
• Filtratie-eenheid.

Het koelmiddel in het systeem kan zowel op natuurlijke wijze circuleren, waarvoor het nodig is om een ​​hoogteverschil tussen de tank en de ketelradiatoren te creëren, als geforceerd met behulp van een pomp. De eenvoudigste optie voor een elektrische boiler is het installeren van een verwarmingselement in het verwarmingssysteem. Als dit ontwerp niet geschikt is, kunt u een elektrische boiler maken met een verwijderbare buis - hierdoor kunt u snel bij het verwarmingselement komen als vervanging of reparatie nodig is.

De meest optimale oplossing voor het verwarmen van bijvoorbeeld een klein huisje is een apart geplaatste kleine elektrische boiler. De buis van een dergelijke unit heeft een diameter van ongeveer 220 mm en de lichaamslengte bedraagt ​​niet meer dan een halve meter, waardoor deze vrijwel overal kan worden geïnstalleerd (uiteraard rekening houdend met de veiligheidsregels).

Belangrijk! Het lichaam van de elektrische boiler moet worden afgedicht. Het is uitgerust met een gat waardoor het verwarmde koelmiddel het verwarmingssysteem kan binnendringen en een leiding om gekoeld water terug te voeren.

Alternatieve opties voor zelfbouw

Naast elektrische en vaste brandstofketels, voor zelfgemaakt Ook een aantal andere alternatieve verwarmingstoestellen zijn geschikt, bijvoorbeeld:

1. Inductie - zijn transformatoren die uit een primaire en secundaire wikkeling bestaan. In een ketel van dit type wordt elektriciteit op de externe wikkeling omgezet in een wervelstroom en wordt het gecreëerde magnetische veld overgebracht naar de interne wikkeling, die energie overbrengt naar het koelmiddel.
2. Condensatie - bespaart thermische energie condensaat, waardoor ze als efficiënter worden beschouwd dan vaste brandstof en gas. Er treedt stoomcondensatie op in de warmtewisselaar speciaal ontwerp, wat dergelijke ketels een rendementsvoordeel van ongeveer 20% oplevert in vergelijking met traditionele gasapparatuur.
3. Vloeibare brandstof - verdamp afval en verbrand vervolgens de dampen ervan. De aldus verkregen energie wordt naar een warmtewisselaar gestuurd, die het verwarmingsmiddel van het verwarmingssysteem verwarmt. Dergelijke apparatuur heeft twee belangrijke nadelen: een grote hoeveelheid emissies in de atmosfeer en een laag rendement.
4. Gecombineerd - universeel toepasbare uitrusting. Maar om het zelf te ontwerpen, is vaardigheid vereist, evenals uitstekende kennis van de werkingsprincipes. verschillende soorten verwarmingsapparatuur. Individuele elementen van dergelijke apparaten kunnen behoorlijk duur zijn, maar over het algemeen kunnen gecombineerde typen ketels zichzelf in slechts 5-6 seizoenen terugbetalen.

Belangrijk! Bij het vervaardigen van een verwarmingseenheid van welk type dan ook, moet u zich laten leiden door alle eisen van de veiligheidsregels en de huidige normen met betrekking tot de categorie apparatuur die u hebt gekozen.

Het middelpunt van het verwarmingssysteem in een privéwoning is de verwarmingsketel. Hij is het die energie vrijgeeft, die vervolgens wordt omgezet, het koelmiddel binnengaat en de verwarmingsradiatoren verwarmt. In dit artikel zullen we u vertellen hoe u met uw eigen handen een verwarmingsketel kunt maken, hoe u een ketel kunt lassen voor het verwarmen van een privéwoning, en ook tekeningen en foto-instructies zullen geven.

Soorten verwarmingsketels

Voordat u begint met het maken van uw eigen ketel, moet u beslissen over het type, afhankelijk van het type brandstof dat door de koelvloeistof wordt verwarmd. Indien gewenst kunt u een ketel bouwen die op elke brandstof werkt. U kunt de benodigde informatie vinden op internetbronnen. Voordat u een keuze maakt, is het echter de moeite waard om een ​​idee te hebben van de voor- en nadelen van de bekendste.

1. Verwarmingsketels op gas. Dit type Je moet niet proberen ze zelf te maken, omdat ze veel eisen stellen waaraan je waarschijnlijk niet kunt voldoen. Een even belangrijke reden is de grote kans op een explosie tijdens bedrijf. Installatie gas ketel verboden binnen kelder Huizen.
2. Om een ​​elektrische boiler te maken, heb je geen professionele vaardigheden of een verscheidenheid aan materialen nodig. Er moet worden opgemerkt dat er een groot nadeel is: hoge prijzen voor elektrische energie. Dit is een ideale optie voor het periodiek verwarmen van een landhuis, maar voor constant gebruik is een elektrische boiler erg duur.
3. Een ketel met vloeibare brandstof is heel geschikt om hem zelf te maken, maar de brandstofkosten en de kenmerken van het plaatsen van de sproeiers kunnen tijdens het werk aanzienlijke problemen veroorzaken.
4. Van alle genoemde opties is de meest optimale een ketel die op vaste brandstof werkt, waarvoor brandhout met succes kan worden gebruikt.

Iedereen weet dat brandhout dat heeft hoge snelheid verbranding en hebben daarom geen tijd om de kamer met het aanvankelijke rendement tot de vereiste temperatuur te verwarmen. Om dit proces te optimaliseren, is het de moeite waard om twee manieren te overwegen om onafhankelijk ketels met vaste brandstoffen te bouwen.

Pyrolyseversie van de ketel

Dit type ketel is aangepast voor het verbranden van hout; de aanvullende naam is een gasgeneratorketel. De essentie van zijn werk is dat de verbranding van brandhout en de daaruit voortvloeiende vluchtige stoffen afzonderlijk wordt uitgevoerd. Dankzij het pyrolyseproces slagen dergelijke ketels erin om het optimale temperatuurregime van het koelmiddel gedurende een periode van 6 tot 12 uur te handhaven, zonder toevoeging van brandhout.

De werking van een pyrolyseketel kan niet zonder elektrische energie, die zorgt voor de werking van een ventilator die het verbrandingsproces op geforceerde wijze ondersteunt.

De afmetingen van dergelijke constructies zijn 1,5 x 0,75 x 1,7 m. Het volume van de watertank is 500 liter met een vermogen van 50 kW. Installatieafmetingen kunnen variëren op basis van individuele behoeften.

Om zelf een constructie te maken, heb je in de regel een staalplaat van 4-6 mm dik, een gietijzeren plaat van 1 cm, een stalen buis met een wanddikte van 4 mm, elektroden voor lassen en lasmachine. Zorg ook voor een centrifugaalventilator, een rooster dat past bij de grootte van de verbrandingskamer, een automatisch apparaat voor temperatuurregeling, een asbestplaat en een afdichtkoord.

Aan het einde van het productieproces moet de verwarmingsketel met uw eigen handen worden aangesloten in overeenstemming met de technologische vereisten.

Type pelletketel

Dit type ketelinstallatie is meer geautomatiseerd en minder veeleisend in het onderhoud tijdens bedrijf. Pellets zijn korrelig hout gemaakt van zaagsel en spaanders. Omdat dit materiaal vrij stroomt, worden ze automatisch via een vijzel of trechter in de verbrandingskamer gevoerd.

Het kan zijn dat u moeite heeft met het maken van zo'n ketel vanwege het ontbreken van een bepaalde elektrische apparatuur: een elektromotor om de vijzel- of hopperklep te bedienen.

De werking van een pelletketel wordt zo uitgevoerd dat er geen aanmaakhout of brandstof hoeft te worden bijgevuld. Dit wordt beïnvloed door de afmetingen van de bunker. Dankzij het werkingsprincipe van de ketelinstallatie is het mogelijk om de hoeveelheid warmte te regelen die wordt gegenereerd door het aantal pellets dat naar de vuurhaard wordt gevoerd.

Deze twee soorten ketels zijn daar optimaal voor handgemaakt. Welke u kiest, is aan u. Dit wordt bepaald door vele factoren, waarvan de belangrijkste de behoefte aan warmte is en de beschikbaarheid van een bepaald type brandstof dat u gaat gebruiken.

In ieder geval is het noodzakelijk om de technologie strikt te volgen en de veiligheidsregels in acht te nemen.

Video

Kijk hoe je zelf een lang brandende ketel kunt maken:

Deze video demonstreert een vastebrandstofketel van het schachttype met een warmteaccumulator:

Schema's en tekeningen

Foto

Zelf een verwarmingsketel maken is niet zo eenvoudig als op veel websites wordt geschreven. Iemand die besluit om met zijn eigen handen een ketel te maken, moet over bepaalde kwalificaties en vaardigheden beschikken noodzakelijke hulpmiddelen en materialen, en ook verwarmingsketels kunnen maken zelfgemaakte tekeningen, op basis waarvan het product zal worden vervaardigd. Mensenhanden hebben het meest complexe gecreëerd technische ontwerpen op aarde, dus het is niet verrassend dat zelfgemaakte verwarmingsketels qua technische gegevens veel beter zijn dan fabrieksproducten.

De onderneming is opgericht om winst te maken, dus wordt een productontwerp ontwikkeld dat minimale kosten met zich meebrengt voor de gegeven technische parameters. Maar voor zelfproductie wordt meestal meer gekozen voor staal hoge kwaliteit en dikte. Meestal spaart en koopt niemand hoogwaardige fittingen, fittingen en pompen. En voor de verwarmingsketel die u met uw eigen handen maakt, zijn de tekeningen van reeds geteste modellen, of worden uw eigen unieke modellen ontwikkeld.

Vaardigheden hebben in het werken met metaal, hebben benodigde materiaal en het gereedschap is het gemakkelijkst om zelfgemaakte elektrische boilers te maken - elektrode- of verwarmingselementen. Als een verwarmingselement als elektriciteitsomvormer wordt gebruikt, moet u een stalen behuizing maken of selecteren waarin het wordt geïnstalleerd. Alle andere componenten - regelaars, sensoren, thermostaat, pomp - worden afzonderlijk gekocht in gespecialiseerde winkels. Elektrische ketels kan binnenshuis worden gebruikt of open systemen verwarming.

Wat is er nodig en hoe maak je met je eigen handen een 220V elektrische verwarmingsketel, efficiënt en betrouwbaar?

U heeft een stalen container nodig waarin één of meerdere verwarmingselementen worden geplaatst volgens de tekeningen of schetsen voor het te maken product. Zelfs in de fase van het project voor doe-het-zelf-verwarmingsketels moeten de tekeningen de mogelijkheid bieden om een ​​verbrand verwarmingselement snel en eenvoudig te vervangen. Het lichaam kan bijvoorbeeld worden gemaakt van een stalen buis met een diameter van 220 mm met een lichaamslengte van ongeveer 0,5 m. Aan de uiteinden van de buis worden flenzen met aan- en retourleidingen en zittingen waarin verwarmingselementen zijn geïnstalleerd gelast. , expansievat en druksensor zijn aangesloten op de retourleiding.

Kenmerken van de stroomvoorziening van elektrische boilers

Verwarmingselementen verbruiken aanzienlijk vermogen, meestal meer dan 3 kW. Daarom moet u voor elektrische boilers een aparte voedingslijn creëren. Voor eenheden met een vermogen tot 6 kW wordt een eenfasig netwerk gebruikt, en voor grote waarden vermogen vereist driefasig netwerk. Als u een zelfgemaakte verwarmingsketel uitrust met een verwarmingselement met thermostaat en deze aansluit via aardlekbeveiliging, dan is dit het geval ideale optie. Bij het installeren van conventionele verwarmingselementen wordt de thermostaat afzonderlijk aangeschaft en geïnstalleerd.

Elektrode verwarmingsketels

Ketels van dit type maken indruk door hun extreme eenvoud. Het is een container waarin een elektrode is geïnstalleerd; de tweede elektrode is het ketellichaam. In de container zijn twee buizen gelast - aanvoer en retour, waarop de elektrodeketel is aangesloten verwarmingssysteem. Het rendement van elektrodeketels ligt, net als dat van andere soorten elektrische ketels, dicht bij 100% en de werkelijke waarde ervan is 98%. De beroemde Scorpion-elektrodeketel is onderwerp van verhitte discussies. De meningen zijn zeer uiteenlopend, van overdreven bewondering tot volledige ontkenning van het gebruik van verwarmingscircuits.

Er wordt aangenomen dat elektrodeketels zijn ontworpen voor het verwarmen van onderzeeërs. De vervaardiging van verwarmingsketels vereist inderdaad een minimum aan materialen, zeewater met opgeloste zouten is een uitstekend koelmiddel en de romp van de onderzeeër, waarop het verwarmingssysteem is aangesloten, is een ideale aarding. Op het eerste gezicht is dit een uitstekend verwarmingscircuit, maar kan het worden gebruikt voor het verwarmen van huizen en hoe je met je eigen handen een elektrische verwarmingsketel kunt maken, waarbij je het ontwerp van de Schorpioen-ketel herhaalt?

Elektrodeketel Schorpioen

Bij elektrodeketels verwarmt het koelmiddel de stroom die tussen de twee elektroden van de ketel loopt. Als er gedestilleerd water in het systeem wordt gegoten, werkt de elektrodeketel niet. Er is een speciale zoutoplossing te koop voor elektrodeketels met een specifieke geleidbaarheid van ongeveer 150 ohm/cm. Het ontwerp van de unit is zo eenvoudig dat het vrij eenvoudig is om met je eigen handen een elektrische ketel van Schorpioen te maken, als je over de nodige vaardigheden beschikt.

De ketel is gebaseerd op een stalen buis met een diameter tot 100 mm en een lengte tot 300 mm.

Aan deze buis zijn twee buizen gelast voor aansluiting op het verwarmingssysteem. In het apparaat bevindt zich een elektrode die is geïsoleerd van het lichaam. Het ketellichaam speelt de rol van een tweede elektrode; de ​​neutrale draad en de beschermende aarding zijn ermee verbonden.

Nadelen van elektrodeketels

Het grootste nadeel van elektrodeketels is de noodzaak om te gebruiken zoute oplossingen, die een negatieve invloed hebben op radiatoren en verwarmingsleidingen. Het verwarmingssysteem kan binnen een paar jaar een volledige vervanging van radiatoren vereisen, vooral aluminium (waarover u meer zult lezen) en leidingen. Circulatiepompen die zijn ontworpen om te werken met antivries of schoon water zijn in groot gevaar. Het tweede grote nadeel is dat elektrodeketels ideaal zijn beschermende aarding behuizingen, anders bestaat er een groot risico op elektrische schokken. IN buitenland Het is verboden dergelijke apparatuur te verkopen of te installeren!

Zelfgemaakte verwarmingsketels op vaste brandstof

Als gevolg van de stijgende prijzen voor gas en elektriciteit groeit de vraag naar ketels met vaste brandstoffen en stijgen de prijzen dienovereenkomstig. Het alternatief is dat ze minder zullen kosten en niet slechter zullen werken dan fabrieksproducten.

Het is onmogelijk om thuis een gietijzeren vuurhaard te maken, dus voor de productie wordt staal gebruikt.

Indien mogelijk is het beter om hittebestendig gelegeerd staal (roestvrij staal) te gebruiken met een dikte van minimaal 5 mm. Het heeft geen zin om op metaal te besparen, omdat de ketel jarenlang voor jezelf wordt gemaakt. U kunt kant-en-klare tekeningen als basis gebruiken of deze zelf maken.

Kenmerken van de productie van gasketels

Theoretisch gezien is het met je eigen handen maken van een gasverwarmingsketel niet bijzonder moeilijk voor mensen die weten hoe ze met metaal moeten werken en over de nodige vaardigheden en gereedschappen beschikken. Gasketels worden daarom geclassificeerd als producten met een hoog risico
zelfgemaakt gasboilers verwarming moet toestemming verkrijgen voor installatie in de gasdienst, waarvoor een productcertificaat vereist is.

Houd er rekening mee dat het verkrijgen van een certificaat vrij duur is en dat de geringste afwijking van vastgestelde normen en regels tot weigering leidt. Is het het risico waard? Bovendien verbiedt de moderne SNIiP de vervaardiging van gasgestookte verwarmingsketels met uw eigen handen!

© Bij gebruik van sitemateriaal (citaten, afbeeldingen) moet de bron worden vermeld.

“Een ketel is eigenlijk een kachel in een vat water”... en het rendement van zo'n unit zal op zijn best 10% zijn, of zelfs 3-5%. Een vastebrandstofketel is immers helemaal geen kachel, en een vastebrandstofkachel is geen warmwaterboiler. Feit is dat het verbrandingsproces van vaste brandstof, in tegenstelling tot gas of brandbare vloeistoffen, zeker in ruimte en tijd wordt uitgebreid. Gas of olie kan onmiddellijk volledig worden verbrand in een kleine opening van het mondstuk naar de branderdiffusor, maar hout en steenkool niet. Daarom zijn de eisen voor het ontwerp van een verwarmingsketel met vaste brandstof anders dan voor verwarming kachel, je kunt er niet zomaar een CV-waterverwarmer met continue circulatie in steken. Waarom dit zo is en hoe een continue verwarmingsketel moet worden ontworpen, is wat dit artikel wil uitleggen.

Uw eigen verwarmingsketel in een privéwoning of appartement wordt een noodzaak. Gas en vloeibare brandstoffen worden gestaag duurder en in ruil daarvoor verschijnen er bijvoorbeeld goedkope alternatieve brandstoffen op de markt. van gewasafval - stro, kafjes, kafjes. Dit is alleen vanuit het standpunt van de eigenaren van het huis, om nog maar te zwijgen van het feit dat de overgang naar individuele verwarming je in staat zal stellen om energieverliezen in de hoofdlijnen van thermische energiecentrales en elektriciteitsleidingen kwijt te raken, en dat zijn ze ook zeker niet klein, tot 30%

Je kunt niet zelf een gasboiler maken, al was het maar omdat niemand toestemming geeft om hem te bedienen. Het is verboden om individuele ketels met vloeibare brandstof te gebruiken voor het verwarmen van woongebouwen vanwege het hoge brand- en explosiegevaar bij gedecentraliseerd gebruik. Maar u kunt met uw eigen handen een ketel op vaste brandstof maken en deze officieel registreren, net als een verwarmingskachel.

Dit is misschien wel het enige wat ze fundamenteel gemeen hebben.

Kenmerken van vaste brandstof Vaste brandstof verbrandt niet erg snel, en niet alle componenten die thermische energie vervoeren, branden in de zichtbare vlam. Voor volledige verbranding rookgassen

een hoge, maar goed gedefinieerde temperatuur is vereist, anders zullen er omstandigheden ontstaan ​​​​waardoor endotherme reacties kunnen optreden (bijvoorbeeld stikstofoxidatie), waarvan de producten de energie van de brandstof naar de pijp zullen afvoeren.

Waarom bakt de ketel niet?

Het lichaam van de kachel is dus een warmteaccumulator: de hoofdverwarming van de kamer vindt plaats door afkoeling na verwarming. Daarom is het onmogelijk om de warmte die in de oven circuleert weg te nemen; dit zal op de een of andere manier de interne thermische balans verstoren en het rendement zal sterk dalen. Het is mogelijk, en dan nog niet op elke plek in het convectiesysteem, om tot 5% te verbruiken voor het bijvullen van de warmwatertank. Ook vereist de kachel geen operationele aanpassing van het thermische vermogen; het volstaat om brandstof te laden op basis van de vereiste gemiddelde uurtijd tussen het stoken.

Een waterkoker, ongeacht welke brandstof hij gebruikt, is een apparaat dat continu werkt. Het koelmiddel circuleert voortdurend in het systeem, anders wordt het niet warm en moet de ketel op elk moment precies zoveel warmte leveren als er buiten verloren gaat door warmteverlies. Dat wil zeggen dat brandstof periodiek in de ketel moet worden geladen, of dat het thermische vermogen snel binnen een vrij breed bereik moet worden aangepast.

Het tweede punt zijn de rookgassen. Ze moeten de warmtewisselaar in de eerste plaats zo heet mogelijk benaderen om een ​​hoog rendement te garanderen. Ten tweede moeten ze volledig worden uitgebrand, anders wordt de brandstofenergie als roet op het register afgezet, dat ook moet worden schoongemaakt.

Als de kachel tenslotte om zichzelf heen verwarmt, zijn de ketel als warmtebron en zijn verbruikers gescheiden. De ketel heeft een aparte ruimte nodig (stookruimte of stookruimte): vanwege de hoge concentratie warmte in de ketel brandgevaar veel hoger dan de ovens.

Opmerking: Een individuele stookruimte in een woongebouw moet een volume hebben van minimaal 8 kubieke meter. m, plafond minimaal 2,2 m hoog, opengaand raam minimaal 0,7 m2. m, een constante (zonder kleppen) stroom verse lucht, een rookkanaal gescheiden van andere communicatie en een brandscheiding van de andere kamers.

Hieruit volgt in de eerste plaats dat vereisten voor ketelovens:

• Het moet zorgen voor een snelle en volledige verbranding van brandstof zonder een complex convectiesysteem. Dit kan alleen worden bereikt in een vuurhaard gemaakt van materialen met de laagst mogelijke thermische geleidbaarheid, omdat Voor een snelle verbranding van gassen is een hoge warmteconcentratie vereist.
• De vuurhaard zelf en de delen van de constructie die ermee verbonden zijn in warmte moeten de laagst mogelijke warmtecapaciteit hebben: alle warmte die bij het verwarmen ervan is gebruikt, blijft in de stookruimte.

Deze eisen zijn in eerste instantie tegenstrijdig: materialen die warmte slecht geleiden, accumuleren deze in de regel goed. Daarom zal een gewone kachelhaard niet werken voor een ketel; er is een speciale kachel nodig.

Register voor warmtewisseling

De warmtewisselaar is het belangrijkste onderdeel van een verwarmingsketel; hij bepaalt vooral het rendement ervan. Op basis van het ontwerp van de warmtewisselaar wordt de gehele ketel gebeld. In huishoudelijke verwarmingsketels worden warmtewisselaars gebruikt - watermantels en buisvormig, horizontaal of verticaal.

Een ketel met een watermantel is dezelfde "kachel in een vat"; een warmtewisselingsregister in de vorm van een tank omringt de vuurhaard. Een ketel met mantel kan behoorlijk zuinig zijn onder één voorwaarde: als de verbranding in de vuurhaard vlamloos is. Een brandende oven met vaste brandstof vereist zeker een naverbranding van de uitlaatgassen, en in contact met de mantel daalt hun temperatuur onmiddellijk tot onder de daarvoor vereiste waarde. Het resultaat is een rendement tot 15% en een verhoogde afzetting van roet en zelfs zuurcondensaat.

Horizontale registers zijn over het algemeen altijd hellend: hun hete uiteinde (aanvoer) moet boven het koude uiteinde (retour) worden gebracht, anders stroomt het koelmiddel terug en zal het falen van de geforceerde circulatie onmiddellijk tot een ernstig ongeval leiden. Bij verticale registers bevinden de pijpen zich verticaal of licht hellend naar de zijkant. In beide gevallen zijn de pijpen in een schaakbordpatroon in rijen gerangschikt, zodat gassen er beter in ‘verstrikt’ raken.

Wat betreft de bewegingsrichtingen van hete gassen en koelvloeistof, zijn pijpregisters onderverdeeld in:

1. Doorstroom - gassen stromen over het algemeen loodrecht op de koelvloeistofstroom. Meestal wordt dit schema horizontaal gebruikt industriële ketels hoog vermogen vanwege hun kleinere hoogte, wat de installatiekosten verlaagt. In huishoudens is de situatie omgekeerd: om ervoor te zorgen dat het register de warmte goed kan opvangen, moet het tot boven het plafond worden uitgeschoven.
2. Tegenstroom: gassen en koelvloeistof bewegen langs dezelfde lijn naar elkaar toe. Dit schema biedt de meest efficiënte warmteoverdracht en het hoogste rendement.
3. Stroming - gassen en koelvloeistof bewegen parallel in één richting. Zelden gebruikt in ketels voor speciale doeleinden, omdat Tegelijkertijd is de efficiëntie slecht en is de slijtage van de apparatuur hoog.

Verder zijn warmtewisselaars gemaakt van vuurbuis en waterbuis. In brandbuizen gaan rookbuizen met rookgassen door een tank met water. Brandbuisregisters werken stabiel, en verticale registers zorgen voor een goede efficiëntie, zelfs in een stroomdiagram, omdat Er wordt een interne watercirculatie in de tank tot stand gebracht.

Als we echter de optimale temperatuurgradiënt voor warmteoverdracht van gas naar water berekenen op basis van de verhouding van hun dichtheid en warmtecapaciteit, dan blijkt deze ongeveer 250 graden te zijn. En om deze warmtestroom door de wand van een stalen buis van 4 mm te duwen (minder kun je niet doen, hij brandt heel snel uit) zonder merkbare verliezen aan de thermische geleidbaarheid van het metaal, je hebt nog ongeveer 200 graden nodig . Als gevolg hiervan binnenoppervlak de rookpijp moet worden verwarmd tot 500-600 graden; 50-150 graden – operationele marge voor brandstofwaterverlaging, enz.

Hierdoor is de levensduur van de rookbuizen beperkt, zeker bij grote ketels. Bovendien is het rendement van een vlampijpketel laag; het wordt bepaald door de verhouding tussen de temperaturen van de hete gassen die het register binnenkomen en de gassen die de schoorsteen verlaten. Het is onmogelijk om gassen te laten afkoelen tot onder de 450-500 graden in een vlampijpketel, en de temperatuur in een conventionele vuurhaard komt niet boven de 1100-1200 graden. Volgens de Carnot-formule blijkt dat het rendement niet hoger kan zijn dan 63%, en het rendement van de vuurhaard niet meer dan 80%, dus het totaal is 50%, wat erg slecht is.

Bij kleine huishoudelijke ketels hebben deze kenmerken een zwakker effect, omdat wanneer de grootte van de ketel afneemt, neemt de verhouding van het registeroppervlak tot het volume rookgassen daarin toe, dit is de zogenaamde. vierkante-kubuswet. In moderne pyrolyseketels bereikt de temperatuur in de verbrandingskamer 1600 graden, het rendement van hun oven is 100% en de registers van merkketels, gegarandeerd voor 5 jaar of langer, zijn alleen gemaakt van dunwandig hittebestendig speciaal staal . Daarin kunnen gassen afkoelen tot 180-250 graden, en de algehele efficiëntie bereikt 85-86%

Opmerking: Gietijzer is over het algemeen niet geschikt voor rookpijpen; het scheurt.

In waterpijpregisters stroomt het koelmiddel door pijpen die in een verbrandingskamer zijn geplaatst en waarin hete gassen binnendringen. Nu werken temperatuurgradiënten en de vierkante-kubuswet op de tegenovergestelde manier: bij 1000 graden in de kamer wordt het buitenoppervlak van de pijpen verwarmd tot slechts 400 graden, en het binnenoppervlak wordt verwarmd tot de temperatuur van het koelmiddel. Hierdoor gaan leidingen van gewoon staal lang mee en bedraagt ​​het ketelrendement zo’n 80%

Maar horizontale doorstroomwaterpijpketels zijn gevoelig voor de zogenaamde. "overstroming". Het water in de onderste leidingen blijkt veel heter te zijn dan in de bovenste. Het wordt eerst in de toevoer geduwd, de druk daalt en de koudere bovenste leidingen "spugen" het water uit. “Buhtenie” zorgt niet alleen voor evenveel lawaai, hitte en comfort als een buurman die een dronkaard en een vechter is, maar heeft ook last van een storing in het systeem als gevolg van waterslag.

Verticale waterpijpketels ontsteken niet, maar als er een waterpijpketel voor een huis wordt ontworpen, moet het register zich onderaan de schoorsteen bevinden, in het gedeelte waar hete gassen van boven naar beneden stromen. In een in-line waterpijpketel met dezelfde bewegingsrichting van gassen en koelvloeistof daalt het rendement scherp en wordt er intensief roet afgezet op de leidingen nabij de toevoer, en het is over het algemeen onaanvaardbaar om een ​​rendement boven de toevoer te maken.

Over de capaciteit van de warmtewisselaar

De verhouding tussen de capaciteiten van de warmtewisselaar en het gehele koelsysteem is niet willekeurig genomen. De snelheid van warmteoverdracht van gassen naar water is niet oneindig; het water in het register moet de tijd hebben om warmte te absorberen voordat het het systeem verlaat. Aan de andere kant geeft het verwarmde buitenoppervlak van het register warmte af aan de lucht, en deze wordt verspild in de stookruimte.

Een te klein register is gevoelig voor overkoken en vereist een nauwkeurige, snelle aanpassing van het vuurhaardvermogen, wat onhaalbaar is bij ketels met vaste brandstoffen. Het duurt lang voordat een register met een groot volume is opgewarmd en als de externe thermische isolatie van de ketel slecht of afwezig is, verliest deze veel warmte en kan de lucht in de stookruimte opwarmen tot boven het toegestane niveau voor brand veiligheid en ketelspecificaties.

De grootte van de warmtewisselaarcapaciteit van ketels met vaste brandstoffen varieert van 5-25% van de systeemcapaciteit. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van een ketel. Voor verwarming waren er volgens de berekening bijvoorbeeld slechts 30 secties radiatoren (batterijen) van elk 15 liter. Met water in de leidingen en een expansievat zal de totale capaciteit van het systeem ongeveer 470 liter zijn. De inhoud van het ketelregister moet tussen de 23,5 en 117,5 liter liggen.

Opmerking: er is een regel - hoe meer calorische waarde vaste brandstof, des te groter moet de relatieve capaciteit van het ketelregister zijn. Daarom moet, als de ketel op kolen wordt gestookt, de registercapaciteit dichter bij de bovenste waarde worden gebracht, en voor een houtgestookte ketel - bij de lagere waarde. Voor langzaam brandende ketels geldt deze regel niet; de capaciteit van hun registers wordt berekend op basis van het hoogste rendement van de ketel.

Waar is de warmtewisselaar van gemaakt?

Gietijzer als materiaal voor een ketelregister voldoet niet aan de moderne eisen:

• De lage thermische geleidbaarheid van gietijzer leidt tot een laag ketelrendement, omdat Het is onmogelijk om de uitlaatgassen onder de 450-500 graden te koelen; zoveel warmte als nodig is, zal niet door het gietijzer in het water terechtkomen.
• De hoge warmtecapaciteit van gietijzer is meteen ook het nadeel: de ketel moet de warmte snel aan het systeem afgeven voordat deze ergens anders verdampt.
• Gietijzeren warmtewisselaars voldoen niet aan de moderne eisen op het gebied van gewicht en afmetingen.

Laten we bijvoorbeeld het M-140-gedeelte nemen van een oude Sovjet-gietijzeren batterij. De oppervlakte bedraagt ​​0,254 vierkante meter. m. Voor verwarming van 80 m². m woonoppervlak is een warmtewisselingsoppervlak in de ketel van circa 3 vierkante meter nodig. m, d.w.z. 12 secties. Heb je een batterij gezien met 12 secties? Stel je voor hoe de ketel eruit moet zien waarin hij past. En de belasting op de vloer zal volgens SNiP zeker de limiet overschrijden en er zal een aparte fundering voor de ketel moeten worden gemaakt. Over het algemeen gaan 1-2 gietijzeren secties naar de warmtewisselaar die wordt gevoed opslagtank Warm water, maar voor een verwarmingsketel kan de kwestie van een gietijzeren register als gesloten worden beschouwd.

De registers van moderne fabrieksketels zijn gemaakt van hittebestendig en hittebestendig speciaal staal, maar hun productie vereist productieomstandigheden. Wat overblijft is gewoon constructiestaal, maar het corrodeert zeer snel bij 400 graden en hoger, dus stalen vlampijpketels moeten voor aankoop worden geselecteerd of zeer zorgvuldig worden ontwikkeld.

Bovendien geleidt staal de warmte goed. Aan de ene kant is dit niet slecht, daar kun je op rekenen met eenvoudige middelen krijg een goede efficiëntie. Aan de andere kant mag de retourstroom niet onder de 65 graden afkoelen, anders valt er vanuit de rookgassen zuur condensaat op het register in de ketel, dat binnen een uur door de leidingen kan vreten. U kunt de mogelijkheid van afzetting ervan op 2 manieren uitsluiten:

• Voor ketelvermogen tot 12 kW is een bypassklep tussen ketelaanvoer en retour voldoende.
• Met meer vermogen en/of verwarmd oppervlak van meer dan 160 m². We hebben ook een lifteenheid nodig en de ketel moet werken in de modus van oververhitting van water onder druk.

De bypassklep wordt elektrisch aangestuurd vanuit een temperatuursensor, of energie-onafhankelijk: vanuit een bimetaalplaat met een staaf, door het smelten van was in een speciale container, enz. Zodra de temperatuur in de retour onder de 70-75 graden daalt, het staat het toe warm water uit de inzending.

De lifteenheid, of eenvoudigweg de lift (zie afbeelding), werkt op de tegenovergestelde manier: het water in de ketel wordt verwarmd tot 110-120 graden onder een druk van maximaal 6 ati, waardoor koken wordt geëlimineerd. Om dit te doen, wordt de verbrandingstemperatuur van de brandstof verhoogd, wat de efficiëntie verhoogt en condensatie elimineert. En voordat het het systeem binnengaat, wordt het warme water verdund met retourwater.

In beide gevallen is geforceerde watercirculatie noodzakelijk. Het is echter heel goed mogelijk om een ​​stalen ketel te maken met behulp van thermosifoncirculatie, waarbij geen stroomvoorziening voor de circulatiepomp nodig is. Hieronder zullen enkele ontwerpen worden besproken.

Circulatie en ketel

Thermosiphon (zwaartekracht) circulatie van water maakt het niet mogelijk een kamer met een oppervlakte van meer dan 50-60 vierkante meter te verwarmen. m. Het punt is niet alleen dat het moeilijk is voor water om door een ontwikkeld systeem van leidingen en radiatoren te persen: als je de aftapkraan opent wanneer het expansievat vol is, zal het water in een sterke stroom naar buiten stromen. Feit is dat de energie om water door de leidingen te duwen uit de brandstof wordt gehaald, en de efficiëntie van het omzetten van warmte in beweging in een thermosifonsysteem is verwaarloosbaar. Daarom neemt het rendement van de ketel als geheel af.

Maar de circulatiepomp heeft elektriciteit nodig (50-200 W), die verloren kan gaan. Een UPS (uninterruptible power supply) voor 12-24 uur autonome werking is erg duur, dus een goed ontworpen ketel is ontworpen voor geforceerde circulatie, en als de stroomvoorziening uitvalt, moet deze, zonder tussenkomst van buitenaf, in de thermosifonmodus gaan, wanneer de verwarming nauwelijks warm is, maar nog steeds warm wordt.

Hoe de ketel installeren?

De eis aan de minimale intrinsieke warmtecapaciteit van een ketel vloeit rechtstreeks voort uit het lage gewicht in vergelijking met een kachel en de gewichtsbelasting per vloeroppervlakte. In de regel overschrijdt dit niet het minimaal toegestane niveau volgens SNiP voor vloeren van 250 kg/m2. m. Daarom is het installeren van een ketel toegestaan ​​zonder fundering en zelfs het demonteren van de vloer, incl. en op de bovenste verdiepingen.

Plaats de ketel op een vlakke, stabiele ondergrond. Mocht de vloer spelen, dan zal deze alsnog gedemonteerd moeten worden op de plaats waar de CV-ketel staat. betonnen dekvloer met een zijdelingse offset van minimaal 150 mm. De basis van de ketel is bedekt met asbest- of basaltkarton van 4-6 mm dik en er wordt een dakplaat van 1,5-2 mm dik op geplaatst. Als de vloer vervolgens is gedemonteerd, wordt de onderkant van de ketel bekleed cement-zandmortel tot vloerniveau.

Rond de ketel die boven de vloer uitsteekt, is thermische isolatie aangebracht, hetzelfde als eronder: asbest- of basaltkarton, en daarop gestreken. Het verwijderen van isolatie aan de zijkanten van de ketel is vanaf 150 mm en aan de voorkant van de vuurhaarddeur minimaal 300 mm. Als de ketel extra brandstoflading toestaat voordat het vorige deel uitbrandt, is verwijdering vóór de vuurhaard vereist vanaf 600 mm. Onder de ketel, die direct op de vloer wordt geplaatst, wordt alleen thermische isolatie geplaatst, afgedekt met een staalplaat. Verwijdering - zoals in het vorige geval.

Voor een vastebrandstofketel is een aparte stookruimte nodig. De vereisten daarvoor zijn hierboven gegeven. Bovendien laten bijna alle ketels met vaste brandstof geen vermogensaanpassing binnen een groot bereik toe, dus hebben ze volwaardige leidingen nodig - een set extra apparatuur die een efficiënte en probleemloze werking garandeert. We zullen er later over praten, maar over het algemeen zijn ketelleidingen een apart groot onderwerp. Hier vermelden we alleen de onveranderlijke regels:

1. De installatie van de leidingen gebeurt in tegenstroom met het water, vanaf de retour naar de aanvoer.
2. Na voltooiing van de installatie worden de juistheid en kwaliteit van de verbindingen visueel gecontroleerd volgens het diagram.
3. De installatie van het verwarmingssysteem in het huis begint pas na het doorvoeren van de ketel.
4. Voordat brandstof wordt geladen en, indien nodig, elektrische stroom wordt ingeschakeld, wordt het gehele systeem gevuld koud water en controleer binnen 24 uur alle verbindingen op lekkage. In dit geval is water water en niet een ander koelmiddel.
5. Als er geen lekkages zijn, of nadat deze zijn verholpen, wordt de ketel gestart op water, waarbij continu de temperatuur en druk in het systeem worden bewaakt.
6. Zodra de nominale temperatuur is bereikt, wordt de druk gedurende 15 minuten gecontroleerd; deze mag niet meer dan 0,2 bar veranderen. Dit proces wordt druktesten genoemd.
7. Na een druktest wordt de ketel gedoofd en laat men het systeem volledig afkoelen.
8. Tap het water af en vul de standaard koelvloeistof bij.
9. Controleer de verbindingen nogmaals 24 uur op lekkage. Als alles in orde is, wordt de ketel gestart. Nee - ze repareren de lekken en voeren opnieuw dagelijkse controle uit voordat ze beginnen.

Een ketel kiezen

Nu weten we genoeg om een ​​ketel te kiezen op basis van het beoogde type brandstof en het doel ervan. Laten we beginnen.

Hout branden

De calorische waarde van brandhout is laag, de beste hebben minder dan 5000 kcal/kg. Brandhout brandt vrij snel, waardoor een grote hoeveelheid vluchtige componenten vrijkomt die naverbranding vereisen. Daarom is het beter om niet te rekenen op een hoog rendement bij het gebruik van hout, maar ze zijn bijna overal te vinden.

Houtverbranding voor het huis

Een houtkachel voor thuis kan maar heel lang branden, anders beschadigt hij hem in alle opzichten. Industriële structuren, bijv. de bekende KVR, die 50.000 roebel kost, wat nog steeds goedkoper is dan het bouwen van een oven, heeft geen stroomvoorziening nodig en maakt vermogensaanpassing voor verwarming buiten het seizoen mogelijk. In de regel werken ze op steenkool en elke vaste brandstof, behalve zaagsel, maar met steenkool zal het brandstofverbruik veel hoger zijn: de warmteoverdracht van één lading is 60-72 uur, en voor gespecialiseerde steenkool - tot 20 dagen.

Een houtketel met een lange levensduur kan echter nuttig zijn op plaatsen waar er geen regelmatige aanvoer van kolen en gekwalificeerde verwarming is. Het kost anderhalf keer minder dan steenkool, het mantelontwerp is zeer betrouwbaar en stelt je in staat een thermosifon-verwarmingssysteem te bouwen met een oppervlakte van maximaal 100 vierkante meter. m.. In combinatie met smeulende brandstof dunne laag en bij een vrij groot volume van de mantel is het koken van water uitgesloten, dus de leidingen zijn voldoende hetzelfde als bij titanium. Het aansluiten van een lang brandende houtketel is ook niet moeilijker dan titanium en kan onafhankelijk worden gedaan door een ongekwalificeerde eigenaar.

Over stenen ketels

Schema van de ketel "Blago"

Baksteen is de vriend van de kachel en de vijand van de ketel, omdat het de structuur een grotere thermische traagheid en gewicht geeft. Misschien is de enige stenen ketel waarin de steen op zijn plaats zit de pyrolyse "Blago" van Belyaev, diagram in Fig. En dan is zijn rol hier compleet anders: de bekleding van de verbrandingskamer is gemaakt van vuurvaste stenen. Horizontale waterbuiswarmtewisselaar; Het probleem van het oprollen wordt opgelost door het feit dat de registerpijpen enkelvoudig, vlak en langwerpig in hoogte zijn.

De ketel van Belyaev is een echte alleseter en er zijn 2 aparte bunkers om te laden verschillende soorten brandstof zonder de ketel uit te zetten. “Blago” kan meerdere dagen werken op antraciet, op zaagsel – maximaal een dag.

Helaas is de ketel van Belyaev vrij duur, vanwege de chamottebekleding is hij slecht transporteerbaar en vereist hij, net als al het andere, pyrolyse ketels, complexe en dure omsnoering. Het vermogen wordt binnen kleine grenzen geregeld door het omzeilen van rookgassen, zodat het gedurende het seizoen gemiddeld alleen op plaatsen met langdurige strenge vorst een goede efficiëntie zal laten zien.

Over ketels in de oven

De ketel in de oven, waarover ze nu zoveel praten en schrijven, is een warmtewisselaar met waterbuizen die in het metselwerk van de oven is ingemetseld, zie afb. onderstaand. Het idee is dit: na het stoken moet de kachel de warmte directer afgeven dan aan de omgevingslucht. Laten we maar meteen zeggen: rapporten over een efficiëntie van 80-90% zijn niet alleen twijfelachtig, maar gewoonweg fantastisch. De beste steenoven zelf heeft een rendement van niet meer dan 75% en het buitenoppervlak zal niet minder zijn dan 10-12 vierkante meter. m. Het is onwaarschijnlijk dat de oppervlakte van het register meer dan 5 vierkante meter bedraagt. m. In totaal zal minder dan de helft van de door de oven verzamelde warmte in het water terechtkomen en zal het algehele rendement lager zijn dan 40%.

Volgende punt - een kachel met register verliest onmiddellijk zijn eigenschappen. U mag hem in geen geval buiten het seizoen verwarmen met een leeg register. De TCR (temperatuuruitzettingscoëfficiënt) van metaal is veel groter dan die van baksteen, en een door oververhitting opgezwollen warmtewisselaar zal de kachel voor onze ogen scheuren. Thermische naden zullen de zaak niet helpen; het register is geen plaat of balk, maar een driedimensionale structuur, en deze barst in alle richtingen tegelijk.

Er zijn hier nog andere nuances, maar de algemene conclusie is duidelijk: een kachel is een kachel en een ketel is een ketel. En de vrucht van hun gedwongen onnatuurlijke verbintenis zal niet levensvatbaar zijn.

Ketel leidingen

Ketels die het koken van water voorkomen (langbrandende mantelketels, titaniumketels) kunnen niet worden gemaakt met een vermogen van meer dan 15-20 kW en kunnen niet in hoogte worden uitgeschoven. Daarom zorgen ze altijd voor verwarming van hun gebied in de thermosifonmodus, hoewel een circulatiepomp natuurlijk geen kwaad zou kunnen. Naast het expansievat omvatten hun leidingen alleen een ontluchtingsklep op het hoogste punt van de aanvoerleiding en een aftapklep op het laagste punt van de retourleiding.

De bedrading van andere typen ketels met vaste brandstof zou een reeks functies moeten bieden, die beter kunnen worden begrepen in Fig. rechts:

1. veiligheidsgroep: ontluchtingsklep, algemene manometer en doorbraakklep voor het vrijgeven van stoom tijdens het koken;
2. opslagtank voor noodkoeling;
3. de vlotterklep is dezelfde als in het toilet;
4. thermische klep voor het starten van noodkoeling met zijn sensor;
5. MAG-blok - aftapkraan, noodaftapkraan en manometer, gemonteerd in één behuizing en aangesloten op een membraanexpansievat;
6. geforceerde circulatie-unit met een terugslagklep, een circulatiepomp en een elektrisch temperatuurgeregelde drieweg-bypassklep;
7. intercooler - noodkoelradiator.

Pos. 2-4 en 7 vormen de stroomresetgroep. Zoals reeds vermeld, worden ketels met vaste brandstoffen qua vermogen binnen kleine grenzen geregeld, en bij plotselinge opwarming kan het hele systeem onaanvaardbaar oververhitten, zelfs tot het punt van barsten. Vervolgens start thermische klep 4 kraanwater in de intercooler, en deze koelt de toevoer af naar normaal.

Opmerking: Het geld van de eigenaar voor brandstof en water stroomt rustig en vredig door de afvoer. Daarom zijn ketels met vaste brandstoffen niet geschikt voor plaatsen met milde winters en lange perioden buiten het seizoen.

De geforceerde circulatiegroep in de normale modus omzeilt een deel van de aanvoer naar de retourleiding, zodat de temperatuur niet onder de 65 graden daalt, zie hierboven. Wanneer de voeding wordt uitgeschakeld, sluit de thermische klep. De verwarmingsradiatoren ontvangen in de thermosifonmodus zoveel water als ze aankunnen, zodat er in de kamers gewoond kan worden. Maar de thermische klep van de intercooler gaat volledig open (hij wordt onder spanning gesloten gehouden), en overtollige warmte voert het geld van de eigenaar opnieuw naar de afvoer.

Opmerking: Als het water samen met de elektriciteit uitvalt, moet de ketel onmiddellijk worden gedoofd. Wanneer er water uit tank 2 stroomt, zal het systeem koken.

Ketels met ingebouwde oververhittingsbeveiliging zijn 10-12% duurder dan conventionele ketels, maar dit wordt ruimschoots gecompenseerd door het vereenvoudigen van de leidingen en het vergroten van de betrouwbaarheid van de ketel: teveel oververhit water hier wordt het in een open expansievat met grote capaciteit gegoten, zie afb., vanwaar het na afkoeling in de retourleiding stroomt. Het systeem is, met uitzondering van circulatiepomp 7, energieonafhankelijk en schakelt soepel over naar de thermosifonmodus, maar bij plotselinge opwarming gaat de brandstof nog steeds verloren en moet het expansievat op zolder worden geïnstalleerd.

Wat pyrolyseketels betreft, bieden wij uitsluitend ter informatie een typisch bedradingsschema aan. Toch kost de professionele installatie ervan slechts een fractie van de kosten van de componenten. Ter referentie: de warmteaccumulator alleen al voor een ketel van 20 kW kost ongeveer $ 5.000.

Opmerking: membraan expansievaten In tegenstelling tot open exemplaren, worden ze op het laagste punt op de retourleiding geïnstalleerd.

Schoorstenen voor ketels

Schoorstenen van ketels met vaste brandstoffen worden in het algemeen op dezelfde manier berekend als kachels. Algemeen principe: een te smalle schoorsteen levert niet de benodigde trek op. Dit is vooral gevaarlijk voor de ketel, omdat het wordt continu verwarmd en er kunnen 's nachts dampen ontstaan. Een te brede schoorsteen leidt tot fluiten: koude lucht het wordt in de vuurhaard neergelaten, waardoor de kachel of het register wordt gekoeld.

De ketelschoorsteen moet aan de volgende eisen voldoen: de afstand vanaf de nok van het dak en tussen verschillende schoorstenen is minimaal 1,5 mm, ook de lift boven de nok is minimaal 1,5 m. Op het dak moet een veilige toegang tot de schoorsteen worden voorzien op elk moment van het jaar. Bij elke schoorsteenbreuk buiten de stookruimte moet een reinigingsdeur aanwezig zijn, en elke leidingdoorgang door de plafonds moet thermisch geïsoleerd zijn. Het bovenste uiteinde van de buis moet zijn uitgerust met een aerodynamische kap voor een ketelschoorsteen; dit is vereist, in tegenstelling tot een kachel. Ook is een condensaatcollector vereist voor de ketelschoorsteen.

Over het algemeen is het berekenen van een schoorsteen voor een ketel iets eenvoudiger dan voor een kachel, omdat De ketelschoorsteen is niet zo kronkelig; de warmtewisselaar wordt eenvoudigweg als een traliebarrière beschouwd. Daarom is het bijvoorbeeld mogelijk om gegeneraliseerde grafieken te maken voor verschillende ontwerpgevallen. voor een schoorsteen met een horizontale doorsnede (hol) van 2 m en een condensaatcollector van 1,5 m diep, zie afb.

Met behulp van dergelijke grafieken kunt u, na een nauwkeurige berekening met lokale gegevens, inschatten of er sprake is van een grove fout. Als het berekende punt ergens rond de gegeneraliseerde curve ligt, is de berekening correct. In extreme gevallen moet u de buis met 0,3-0,5 m verlengen of afsnijden.

Opmerking: als er bijvoorbeeld voor een leiding van 12 m hoog geen curve is voor een vermogen kleiner dan 9 kW, betekent dit niet dat een ketel van 9 kW niet met een kortere leiding kan werken. Het is alleen zo dat voor lagere leidingen een algemene berekening niet langer mogelijk is, en dat het noodzakelijk is om exact volgens lokale gegevens te berekenen.

Video: voorbeeld van de constructie van een vastebrandstofketel van het schachttype

Conclusies

De uitputting van de energiebronnen en de stijgende brandstofprijzen hebben de benadering van het ontwerp van huishoudelijke verwarmingsketels radicaal veranderd. Nu moeten ze, net als industriële, een hoog rendement hebben, een lage thermische traagheid en het vermogen om snel het vermogen over een breed bereik te regelen.

In onze tijd zijn verwarmingsketels, volgens de basisprincipes die erin zijn vastgelegd, uiteindelijk afgeweken van kachels en zijn ze in groepen verdeeld voor verschillende klimatologische omstandigheden. In het bijzonder de overwogen Ketels met vaste brandstoffen zijn geschikt voor gebieden met een ruw klimaat en langdurige strenge vorst. Voor plaatsen met een ander klimaat zal dit de voorkeur hebben verwarmingsapparaten andere soorten.