Ракетный котел

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Perelesnik, Руслан, Огромное спасибо, конечно. Все разложили по полочкам, все по феншую. Я тоже пересчитывал кубы газа в дрова, таких подробных данных под рукой не имел, но цифры выходили подобные. Бесспорно, Ваш расчет более точен с математической точки зрения. Но есть практическая составляющая. Она добавляет много новых переменных в наше тепловое уравнение и результат может быть далек от теоретического (погода, влажность топлива и тд ...и даже атм давление). Если бы мы имели дело с жидким топливом вопрос бы считался исчерпанным. Но!

Стоимость 1кВт у нас ~6центов и будет только дорожать (у нас под боком построили плотину, ввели в строй и тут же подняли цену на 1 цент, уверен с БелАэс будет также), 1 м3 газа - 20,5 центов, а 6м3 сырых обрезков сосны и елки 25$. Думаю комментарии излишни.

Небольшая вводная часть: Расход газа снижался в прямой прогрессии от введения апгрейтов дома. Изначально, при кирпичном фасаде с толщиной стен в 2 кирпича и чугунных бу батареях он составлял ~700м3. Потом введены ВТП вместо батарей на 2х этажах -550-600м3, "Умная" автоматика на радиаторный 3й этаж -510м3, далее термошуба, утепление кровли ~330-390м3, теплообменники на вентиляцию - 300м3, и последнее, вполне ощутимое - включение котла по таймеру 250м3, т. е. отопительная часть котла при сегодняшних погодных условиях (-2С) работает только 5 часов в сутки. (с 17.00-19.00 и с 4.00-7.00) Этого вполне достаточно для поддержания темп в пределах 19-22С. Насос на ВТП работает круглосуточно выравнивая т-ру во всех помещениях (кроме 3го этажа, там за счет конвекции и теплообменников на вент каналы он не успевает остыть, днем там также никого обычно нет). Вся тусовка обычно - детская, кухня, санузлы, гостиная (там везде ВТП).
Рассмотрим работу котла - после выхода на режим он нагревает воду в ВТП, ВТП отдают тепло стяжке. Пока есть ощутимая разница на входе и выходе котел "пашет на полную" с открытой заслонкой.
Далее, часа через 2 разница сглаживается (рукой не ощутима). Котел впадает в уныние. Что же ему делать до следующей закладки? - гореть на минимуме, слегка отдавая тепло и поддерживать "режим" в чудо-трубе! Так как его розжиг дело малоприятное, а бывает, я уезжаю в командировку или на охоту с рыбалкой), или вечером просто лень и тд и тп, вынуждать жену растапливать данное хозяйство несколько раз в день или ночью совесть не позволяет. Отсюда и пренебрежение расходом топлива на теплопотери дома. Для сохранения тепла достаточно 2-3 часов работы, после - банальное поддержание "режима" до след загрузки. Мне главное в допроектной стадии определить примерный объем бункера на 12 часов горения сосны. С хвоей это вообще реально? Или, как вариант, отказаться от этой затеи, повторить проект Руслана 1:1 и сразу заложить в проект автоматизированную подачу подготовленных дров. Примеров масса, но не с температурами как у ракетника - тут придется помудрить. Вот и весь вопрос.

 

@Оксфорд, Вы слишком категоричны, не стоит придираться к мелочам, сказанное Вами очевидно всем и не умоляет достоинств автора "опуса". Не стоит быть таким ядовитым. Из-за пустого флуда затеряются или останутся без ответа действительно информативные и важные для испрашивающего посты. Если сказать нечего - лучше промолчать. молчание, как известно, золото).

 

Если вы не заметили, вначале было только маленькое замечание. Так то можно и в попугаях писать, если разницы нет. Классно же: мощность 40 попугаев. Мощность 40 кВт/час из той же оперы.

 

@Оксфорд, Детвора меряет емкость жесткого диска в гектарах,-и ни чего.
Здесь не кабинет физики,-умный не скажет, а дурак -не поймет. ИХМО

@Perelesnik, Руслан-спасибо за расчет объема бункера,-я думаю многим помог.
К посту 2273-мои наблюдения:
я это для себя назвал "эффект каменного дома",-когда на улице резко меняется температура стены,-в доме происходит обратное. Скажем -на улице резко пригрело солнышко, стена начинает расширятся (я так думаю), тянет за собой внутренний слой (поверхность обращенную в комнаты) и этот слой начинает поглощать энергию. И наоборот при резком похолодании в доме ненадолго возникает ощущение потепления.
Более ярко этот эффект чувствуется в домах из кирпича, в саманных-меньше,я кирпичный утеплил пенопластом-"болезнь" почти исчезла. А до утепления не выглядывая на улицу знал что там происходит. Каркасники вообще не "болеют".
Самое интересное-комнатный термометр этого не замечает-все происходит на уровне ощущений (ну а в физике наверное на уровне излучений-знакомый теплотехник что то пытался объяснять про второе и третье условия комфортности,-но я не понял-сложная наука)

 

@Бравый солдат, Логика абсолютно верная, я тоже начинал с воздушных теплообменников и вытяжных вентиляторов, благо теплоизоляция дома уже была приличной. Сейчас потери тепла идут от сброса влажного теплого воздуха на улицу из сан. узла и кухни. Тем не менее расход упал кубов на 50 - 70. Сейчас в среднем потребление не превышает 280 - 300 кубов в месяц на 100 квадратов площади, правда зимы последние не холодные. Система ТО открытая самоточная с чугунными старыми радиаторами. Твердотопливный котел планирую поставит в тандем к газовому. (Автоматика сейчас следит за температурами воздуха и подачи теплоносителя) Так вот сгорело топливо в "твердом" котле, в режим поддержания температуры переходит газовый котел, заложили новые дрова, газовый ушел отдыхать. Такой алгоритм по моему наиболее комфортный с точки зрения (меня) потребителя. А ваша лень (затопить печку) получает монетарную составляющую, т е вполне реальную цену, которую вы заплатите за коммуналку. Теперь ленится можно будет отстегнув жене н -ную сумму.

 

@Оксфорд, раз вы грамотности всех учите по кВт*час-ам, разрешите и вас подправить...
кол-во тепла говорить неправильно, надо писать кол-во теплоты

 

После переезда из сити в вёску понятие коммуналки ко мне более не относится (чего и вам желаю). Я построил дом в дачном кооперативе и у меня все свое кроме газа и э-ва. За год я плачу мизерный дачный сбор - вот и все. Моя лень -двигатель моего прогресса.

Эффективность от ТО на воздух и воду самая низкая, они пока себя не окупили, да и погодозависимы они, но пусть будут, было интересно поковыряться с ними.
В данном случае двигатель прогресса подталкивает меня к постоянной, круглосуточной работе ТТ котла. Все пишут о том, что его невероятно сложно разжигать. Не хочу отягощать еще и этим жену, на ней уже висит моя уменьшенная копия)

Закладка дров прогорит за 4-8 часов, если у Вас постоянно работающая система, то половину зимней ночи будет работать АОГВ на дорогущем газе. Утром, когда пора на работу, надо вставать заранее и разжигать котел, дождаться пока он перейдет на режим.
Бесконечно большим бункер не сделаешь. Как не утепляй, теплопотери скажут свое слово. Бункер же ведь является пиролизным реактором. От его размера напрямую зависит время перехода на режим.
Резюмирую свои рассуждения.
Если топить хвоей то: топливо дешево, его не надо колоть, сосна быстро сохнет, оно будет всегда, благо пилорама в паре км, НО теплотворная способность низкая, его сложно сжечь без образования конденсата, низкое КПД в печах или котлах.
Проект Руслана просто находка. Осталось решить задачу круглосуточной работы с максимум 2мя закладками. Пока мысли 2е.
1. Установить транспортер подачи калиброванных дров.
2. Изготовить многокамерный бункер по принципу револьвера или нескольких этажей с дверцами на дне.
С газом развестись окончательно не получится. Нужна страховка на аварию ТТ котла, подогрев воды и горячее пищеприготовление)

 

Видится повышение эксплуатационных характеристик котла за счёт нескольких факторов. ТА позволит работать котлу на максимальной эффективности запасая тепло до следующей закладки. Бункер сделать высоким с вертикальной загрузкой под метровые неколотые тонкие или распущенные пополам брёвна. Размер замедлит пиролиз за пределами горячей зоны и система будет напоминать масштабируемую ракету. Брёвнышки загружать комлём вниз для исключения зависаний. Впрочем при таком весе их не будет. Для максимального сохранения тепла в ТА располагаем его вокруг бункера. Рисовал "Бинокль". Нужно уходить от предложенной компоновки под свои нужды. Руслан же рисовал её под свои. Начало от ТЗ, а не как подогнать под свои хотелки проверенную конструкцию. Система есть, обкатана, понятие о работе частей её имеется. За чертёжную доску садимся, не стесняемся спрашивать у других. На то оно и форум.

 

@Сергей247, и как долго такая система "на холодную" будет переходить на режим?
И у меня не бревнышки, а обрезки. что-то вроде этого.

Вы правы, но я не сталкивался ранее с ТТ котлами, велик риск ошибки. А бюджет не позволяет. Слишком большой бункер не приведет к замедлению пиролиза и снижению тяги?

 

Если почитаете всю тему и сравните котёл Руслана в прошлом году и сейчас, то поймёте, что работа его котла изменилась. Далее по обрезу доски имеющемуся. Высота бункера чуть менее половины высоты до потолка помещения. Обрезки метровой длины будут не тяжёлые для загрузки. Площадь пиролиза будет очень большая и как бы не пришлось притормаживать его. Впрочем в "бинокле" и это пойдёт на пользу. Всё можно представить и просчитать. Переделывать придётся даже при повторении, материалы то разные и понимают конструктив тоже по-разному. Тогда имеет смысл мутить своё и доводить до совершенства. Тока выкладывать данные на обсуждение до реализации. Часто то, что не обсуждалось делается ваятелями с точностью до наоборот от того, чего хотелось бы.

 

Почему-то мне кажется, что наиболее оплимальным является 2-х разовое "кормление" котла
утро и вечер.
как наиболее часто используемое.
сильные морозы-это максимум 2 недели.
..
не забываем- для газификации комлей (любых крупномеров) необходимо создать очень высокую температуру.
(надо же прогреть весь кусок до необходимой Т).это несколько затруднительно.
(я бы сказал так-хер кто это будет делать. а если и сделает -потом откажется.).
...
максимум, что будет исполнено -это увеличение высоты бункера текущей модели.(до уровня 170+загрузочное отверстие наклонное)+отрицательный наклон 1стенки бункера.
+присобачить вентилятор наддува и контроллер..(польша)

 

@Бравый солдат, Да, вы уже в тех условиях, от которых я себя пытаюсь обезопасить. Газ в наших краях пока самый дешевый вид топлива, дешевле только мусор, за вывоз которого надо платить. Любая доставка топлива, как правило превосходит его стоимость, поэтому пока газ, он по трубе, но альтернативу ему искать надо. В вашей ситуации быстро ничего не сделаешь или будет большой риск ошибок. Берите конструкцию Руслана и думайте над логистикой попадания дров в котел. Или придется подождать других результатов, а лень направить на "диван".

 

Только что закончил очередной эксперимент:
Загрузил в 22 часа примерно 3/4 бункера, установил регулятор котла на 65-70 градусов и поставил переключатель циркуляционного насоса в положение "1", т. е. на минимальную скорость.
На светящемся термометре температура была в пределах 46-52 градуса. В котле - 65-70, как и установлено, но в доме было уже не жарко - вполне комфортная температура, позволяющая спать и под одеялом, и без одеяла (на выбор).
На улице легкие минуса.
Супруга посещала котел в 6 утра - все температурные показатели оставались такими, как и были; в бункере оставалось больше трети объема черных углей (красные только внизу). По уровню это чуть ниже верха проема нижней загрузочной дверки. Через эту дверку удалось загрузить пару поленьев поверх угля (что нарушило "чистоту эксперимента", но я не предупредил супругу об эксперименте, а она ответственно пыталась что-то загрузить в котел утром, как обычно).
Вторую попытку загрузки супруга предприняла в 9 часов. Я в это время еще мирно спал... Но загрузить получилось только через верхнюю дверку - ниже места не было.
Температурные показатели неизменны.
В общем, максимальное время работы котла в таком режиме на одной загрузке адекватно замерить не удалось. В этом плане выскажу допущение, что оно должно быть несколько больше 12 часов судя по динамике изменения уровня топлива в бункере.
Однако, главная цель достигнута: котел успешно поддерживает внутреннюю температуру при минимальных скоростях движения воды в системе отопления. Другими словами, можно регулировать выдаваемую котлом мощность изменяя скорость прогона воды (режимами насоса или регулировочным краном). Котел не закипает и не выпадает из режима.

Проснулся, прослушал отчет супруги, поставил насос на "двоечку". Буквально через несколько минут температура воды в радиаторах достигла 58 градусов, и такой сохраняется уже полчаса. То есть, котел исправно отработал и увеличение отдачи тепла без моего визита к этому котлу непосредственно.

Вывод: регулировка выдаваемой котлом мощности вполне возможна через регулировку потребления тепла и без изменения настроек самого котла.

Остается вопрос минимально возможной мощности котла без выпадения в "режим холодного тления". Пока что, учитывая большие теплопотери моего здания, достижение минимальной мощности у меня не актуально. Котел адекватно и стабильно работает при температурах на улице от +5 до -20 (или ниже, не помню, сколько там было в замерах в самый холодный день, где я видео снимал).
То есть, диапазон его рабочих мощностей вполне перекрывает диапазон необходимой мощности потребления.
По сравнению с предыдущим сезоном я немного сдвинул диапазон рабочих мощностей в "плюс". Грубо говоря, увеличил мощность котла, так как низкая мощность оказалась невостребованной, а на высокой мощности были проблемы с перегревом изоляции керамики.
Для этого я уменьшил вдвое толщину изоляции горизонтального участка трубы, вдвое увеличил зазор между торцом вертикальной трубы и крышкой теплообменника, несколько увеличил сечение входной щели и ввел подачу ВВ на вход трубы (в целом, по сечениям, количество подающегося ВВ возросло раза в 2, как минимум).
Естественно, чтобы сдвинуть диапазон мощности "вниз", следует сделать обратное: значительно увеличить теплоизоляцию горизонтального участка, "прижать" трубу сверху, уменьшив зазор с крышкой теплообменника, уменьшить подачу ВВ (экспериментально, регулировочной заслонкой); возможно, уменьшить сечение входной щели (просто сделать "маску" из толстой нержавейки с меньшим сечением перед входом в эту щель); уменьшить естественные теплопотери бункера дополнительной теплоизоляцией; подобрать "порожек" в виде нержавеющей пластинки на колосники под входной щелью; возможно, уменьшить сечения и количество отверстий в колосниках для более равномерного распределения ПВ по бункеру при минимуме подачи ПВ.
Регулятор на самом котле рекомендую ставить не ниже 55-60 градусов даже при минимальной мощности, а теплоотдачу в систему отопления регулировать расходом через режимы насоса или регулировочным краном. Иначе придется ставить отвод конденсата из теплообменного отсека и возле котла будет некоторый запах этого конденсата. Особой беды в том нет (в предыдущем сезоне котел неделями работал при температуре воды ниже 45-50 градусов и вскрытие показало, что не критичны и такие режимы), но лучше избегать такой низкой температуры в самом теплообменнике.
Благо, сегодняшний эксперимент (и предыдущий опыт) показывает, что котел прекрасно "отрабатывает" нужную (низкую) мощность по потреблению, сохраняя при этом температуру теплообменника 60-70 градусов.
Если же всё-таки решите держать котел на низких температурах самого теплообменника, постарайтесь максимально защитить теплоизоляцию керамики от намокания конденсатом (обшейте тонкой нержавейкой), сделайте трубку отвода конденсата и, пожалуй, предусмотрите возможность доступа к нижней части теплообменника без полной разборки отсека (какая-нибудь съемная панель внизу отсека на винтах и с уплотнителем). Возможно, в течение сезона этот доступ и не понадобится, но для профилактики между сезонами весьма пригодится.
Я свой котел настроил на нужный мне диапазон мощностей. Полностью доволен. Думаю, и вы настроите. Тем более, что это только раз делается.
По поводу автоматической подачи дров имею большие сомнения. Не представляю, как при этом обеспечить нужную герметичность бункера. Кроме того, если что-то где-то не сработает, заклинит, то температура ядра бункера в 550+ градусов вполне реально обеспечит пожар, воспламенив дрова в самом загрузчике.
Я бы начал с попытки увеличить высоту бункера до нужного объема без теплоизоляции этого дополнительного отсека (а то и с водяным охлаждением такого отсека). Где-то на Ютубах уже видел такой котел... То есть, внизу горячая зона газогенерации, а выше - инертный запас топлива. Но как это будет реально работать - не могу предполагать.
Вот, если не ошибаюсь "Котел Холмова":

Примерно о таком холодном бункере идет речь.

ЗЫ: я не буду делать такой "аппендикс" для своего бункера, просто мне он не нужен. Но можете подождать, пока кто-то из коллег это сделает (а такое рано или поздно произойдет), или сами включитесь в творческий процесс и сами станьте таким человеком.

 

С кормлением согласен, так оно и будет увеличив только высоту бункера. С комлями всё не так. Никто ведь не заставляет кидать двадцатисантиметровые брёвна. Хотя можно при наличии более мелких фракций для поддержания высокой температуры своей площадью горения. И не забываем про режим в котором заставляем гореть комли, максимальный ракетный на ТА. Такое возможно. Брёвнышко будет гореть только концом постепенно опускаясь в горячую зону. Как в ракете. Теплопроводность дерева невелика и разогревать всё брёвнышко не нужно. Вспоминаем "индийскую свечу". Никакого риска большого я не вижу. А "Не ошибается тот, кто ничего не делает!" (с)