Гравитационная горелка на пеллетах

Продолжаем.

Померял количество воды в котле:...30 л.

Масса котла...250 кг
Теплоемкость чугуна...0,5 кдж/(кг*К)

Наверно еще надо учесть, что внутри топки котла сейчас находятся 15 шт полнотелого красного кирпича, общим весом 45 кг;
Теплоемкость кирпича...0,92 кдж/(кг*К)

Мощность котла "по паспорту" - 20 кВт;

Пеллет сжег на нагрев всей этой "системы" - 3 кг за 45 мин.(4 кг/час)

Итого на нагрев "системы", без учета потерь в окружающую среду пошло...4,55 кВт*час.

Теплота сгорания пеллет ... 5 кВт*час/кг
т. е. мощность горелки, при сжигании 4 кг/час пеллет составляет ...20 кВт

КПД системы составляет ...23 %? Всего-то?
Или я чего-то неправильно подсчитал или померял?

 

Много допущений. По котлу непонятно: с учётом КПД мощность или нет? По пеллетам: 4.2 подтверждённая величина.

 

Вы не указали, на сколько нагрели котел. И была ли, как в прошлый раз, бочка на 220 л?
Нашел в моих файлах маленькую удобную табличку по расчету КПД котла в домашних условиях. Заполните её и получите результат.
По хорошему, надо бы учесть потери котла за время топки.
Или хотя бы обмотать его теплоизоляцией, чтобы потери были поменьше и ими можно было пренебречь.

 

Эта цифра с учетом КПД моего котла. Который есть величина неизвестная.
Но для не самых качественных пеллет цифру в 17,5 МДж/кг можно смело принимать за основу.

 

мне представляется более правильным считать мощность котла исходя из трех параметров - t подачи, t обратки, количество теплоносителя, прошедшее через котел за определенный период времени. Для измерения последнего параметра ставят обычный домашний водосчетчик.

 

Спасибо г. Alisan, что акцентировал внимание на этом обстоятельстве. Специально немного поэкспериментировал по этому поводу.
Заслонку вернул на место, разжег горелку и опустил вниз примерно на 80%. ПО звуку, как гудело, так и и продолжало, но набор температуры резко упал.
Для сравнения, если при открытой заслонке (100% мощности) тестовая система грелась со скоростью 10 град за 45 мин (13,3 град/час),
То при закрытой на 80 % скорость нагрева составила 5 град за 4 часа (1,25 град/час).
Т. е. мощность, получается, удалось задушить в 10 раз!
При этом я еще не закрывал заслонку до минимума. Думаю, можно еще больше ее прикрыть.
Цель проверки была: сколько времени горелка проработает без прочистки золы в таком режиме до момента, когда пеллеты перестанут сыпаться и горение пойдет в подающий патрубок.
Результат - 4 часа! Через 4 часа непрерывной работы в "задушеном" режиме, при уменьшеной мощности в 10 раз, на высокозольных пеллетах!
Специально для сравнения затем "задушил" горелку перекрыванием подачи первичного воздуха. ЗАслонка на колоснике при этом была открыта на 100 %. ГОрелки в таком режиме хватило всего на 1 час работы. Затем пошло тление в подающий тракт.
Итог. Овчинка выделки стоит! Есть смысл конструировать и тщательно изготовить узел регулировки площади колосника.

 

НАшел в инете похожий котел. Там просто написано - 20 кВт, КПД для антрацита приводят за 70%.

 

Да все оставил по прежнему. Бочка - та же, на 220 л. ДЛя удобства расчетов отслеживаю нагрев на 10 град.
Специально замерял время нагрева при разных температурах.
Утром система с 10 град до 20 град нагрелась за 45 минут.
ЗАтем специально проверил, с 40 град до 50 град также грелось 45 мин.

 

Котел по возможности утеплен. Обклеен пенофолом (фольгированый пенополиэтилен). Ну т. е. потери есть, но думаю, они несущественны. Бочка - также утеплена.

 

Вашу мысль понял. Думаю, реализую. ДЛя точности измерения - поставлю электронные термометры, а то у меня сейчас - капиллярный, и судя по цене, ну уж больно "китайский".
Кстати, приобрел термопару более-менее приличного качества. Теперь можно будет мерять температуру газов в дымоходе!

Единственный вопрос:
Нам ведь, по хорошему, надо бы определяться целиком с
СИСТЕМОЙ=котел+горелка

И в связи с этим есть несколько идей:

1) Внутри котла более рационально уложить кирпичи.
2) В принципе, можно горелку внутри футеровать шамотом. С учетом ее размеров, не вижу проблем ни по цене вопроса, ни по затратам времени. Думаю, это радикально снизит потери от самой горелки, и значительно продлит срок жизни корпуса, который можно из самого тонкого "черного" железа.

 

Самый интересный вопрос!

3) Обратил внимание, что горят пеллеты практически без дыма. Дымят лишь менее минуты в момент розжига! И тут приходят мысли, а что если производить теплосъем с помощью пластинчатого теплообменника, ну как на газовых котлах? Ну там соорудить обводной канал в дымоходе для розжига. А как дымить перестала - так переключается на канал с платинчатым теплообменником (или как он там правильно называется?). Таким образом, ТТ котел служит для предварительного теплосъема и для сбора улетающей золы, с чем он сейчас и справляется прекрасно. А на его выход - приделать теплообменник от старой водогрейной газовой колонки?

Но смущает следущее. На "буржуйских" пеллетных котлах - другая система теплосъема, как на всех твердотопливных. Может, чего то такое знают про пеллеты, чего я не знаю? С другой стороны, ровняться на "буржуев" по этому параметру: "Раз буржуйское - значит эталон!" не считаю верным. По месту своей основной работы мы сейчас опережаем "буржуев" !

 

Думаю, забьется достаточно быстро. В воздухе пыли тоже не видно, однако посмотрите что на кулерах в компе творится через год-другой работы. Так и в нашем случае - небольшие количества сажи всегда присутствуют в дымогазах, но когда их мало мы их просто не видим. Ради эксперимента можно закрепить на выходе дымохода чего нибудь (после выхода горелки в режим), и посмотреть результат за несколько часов.

Проще и надежнее сделать дополнительный теплообменник из нескольких трубок - и эффективно, и почистить можно без проблем. А если в эти трубки еще и "турбуляторы" вставить...то можно вообще все тепло забрать, и в качестве бонуса получить реки конденсата.

 

ДмитрийДонецкий,
Самое стремное то, что горение пошло в подачу

 

Ну, этот то момент мы предвидели. Чуть ранее в теме - обсуждали. Посмотрите. Предложен стандартный вариант защиты - расплавляемая пробка из парафина на подающем пеллеты траке. Думаю, пробку сделать быстросъемной и при срабатывании - закапывать ее свечкой. А если еще горелку изначально сделать с небольшим наклоном вперед, то в случае аварийного слива воды она вся пойдет в котел и в зольник. Все меньше грязи и срача будет!

 

Сам об этом думал. У меня горение на реторте тоже абсолютно без дыма. Но! Теплообменник, топка котла покрывается субстанцией, похожей на мел, + осаждение летучей золы. Если не чистить котел, толщина слоя может быть несколько мм и он постепенно отпадает сам.
Зола, кстати, прилипает к теплообменнику котла за счет электростатических сил. Потому как пламя штука сильно ионизированная, по сути своей есть плазма.
При сгорании газа ничего такого на теплообменнике нет. Поэтому пластинчатый теплообменник, используемый в газовых котлах, при установке в пеллетный котел будет забит довольно быстро.