Самодельная горелка на пеллетах для котла КЧМ

Alisan, а ВЫ не могли-бы прикинуть формулу расчета КПД с учетом прокачиваемого воздуха. Допустим 500 м/3 и 100 м/3 согласно моей таблице, мне важно понять зависимость. Еще один нюанс, сейчас в теплообменнике стоят спиральки для большей теплоотдачи. До этого средняя температура в дымоходе была 140 гр. Все остальные показатели включая продолжительность нагрева были такими-же. На этой таблице два столбика справа- тепм. без установленных спиралек. Расход пеллет около 1.0-1.3 кг/ч.

 

Объем прокачиваемого воздуха надо измерять. Цифры на шильдике вентилятора ни о чем. Потому как у любого вентилятора, как и циркуляционного насоса. производительность зависит от величины давления, создаваемого вентилятором при работе на конкретную нагрузку. Чем больше давление, тем меньше производительность, и наоборот. Величина давления зависит от воздушного сопротивления вашего устройства. Вы поставили спирали - сопротивление больше, давление выше, расход меньше. Убрали спирали - расход больше.
А сделать прикидочный расчет КПД вашей печки можно следующим образом. Теплопроизводительность пеллет примерно равна 4,5 кВт*час/кг. Эта цифра без учета КПД отопительного устройства.
Теплопроизводительность вашей печки, в час, с достаточной для данного опыта точностью, можно найти по следующей формуле:
Q=с*(T1-T2)*q*3600, где с- теплоемкость воздуха, Т1 температура на входе, Т2 - температура на выходе вашей печки. q - расход воздуха в секунду, в кг.

 

0.31х43х0.071х3600=3407.1 Это чего? 3.4 кВт ?
Для примера: Т1 +22гр Т2 +65гр q-0.071 кг /сек (200 м3/ч).
Расход гранулы был 800-900 гр, это в пределах 3.6-4 квт...

 

Я не указал, что теплоемкость воздуха для этой формулы нужна в килоджоулях. У Вас в калориях, по всей видимости. В килоджоулях, при Т=60, будет примерно 1,009 кДж·кг−1·K−1. Она, правда, меняется от влажности и температуры, но это сейчас в расчет не берем.
Расход воздуха в килограммах, а не в кубических метрах. Поэтому расход в кубах надо перевести в кг, через плотность воздуха. Она довольно сильно зависит от температуры. При температуре в 20*С она равна 1,2 кг/м3, при температуре 65*С равна 1,067 кг/м3.
Усредним и примем для наших расчетов плотность, как равную 1,14 кг/м3.

И еще. Коэффициент 3600 не нужен. Он в формуле лишний. На него множить не надо было. Я неправильно, при расчетах, стал рассуждать о теплопроизводительности, когда надо было говорить о мощности.

И вот теперь, исходя из Ваших данных, получаем:
1,009х43х0,056х1,14=2,75 кВт
Это мощность, выдаваемая печью.

Довольно мало. Думаю, причины две. Неизвестен точно объем прокачиваемого воздуха, плюс, пока печь не разогрелась сама полностью, отдача ею не будет равна мощности топки. Отдача будет меньше. Часть мощности будет тратиться на разогрев самой печи. Что нельзя зафиксировать снаружи.
Нужно более длительные испытания. Надо дожидаться стабилизации температур, как печи, так и комнаты.

 

Тогда так- 1.009х43х0.05х3600=7809,6 это 7.8 квт, я правильно посчитал? Если да, то или у меня конкретная ошибка в измерениях, или мой самодельный вентилятор дует не 200 а 100 м3/ч. Но дымовые газы-то всего 90 гр... Та температура которую я не могу снять воздухом должна вылететь в трубу. Горелка горела чуть-ли не на самоходе, пробовал добавлять воздух в горелку в итоге начинала падать температура дымовых газов. Это я так понимаю переизбыток кислорода. Пробовал меньше, гранула слабо разгоралась и накапливалась в горелке. Вообщем ладно, впереди еще куча эксперементов. Думаю пока не стоит ломать голову. Спасибо за участие.

 

Я поправил пост выше. У меня была ошибка в формуле.

 

Кстати, еще одна из возможных причин низкой вырабатываемой мощности пеллетной горелки. Слишком большой избыток воздуха, участвующего в горении. Как у Вас с этим?
Для его оценки нужен датчик кислорода или СО2. Или, опять таки, анемометр. Чтобы измерить, сколько воздуха прокачивается через топку, и зная, сколько теоретически нужно воздуха для горения определенного веса пеллет, можно было оценить избыток воздуха.

 

Переспал я с этой мыслью. Значится так. Металлический теплообменник весом 50 кг, имеет начальную температуру 20гр, кирпичная кладка имеющая непосредственный контакт с нагреваемым воздухом имеет площадь 1.2 м2 и вес 360 кг, тоже с начальной температурой 20гр. Итого 410 кг хлама имеющего стартовую температуру 20 гр и которую нужно прогреть минимум до 60гр.Через два часа после старта я не заметил что-бы наружные стенки котла потеплели. А вообще общий вес конструкции котла по поим подсчетам около 500 кг. Размер 1800х520х520. Так что пока не прогреется вся эта..., КПД считать безсмысленно. Пока выводы можно сделать такае:
1-явно недостаточно производительности вентилятора (когда котел перестанет брать на себя, вент. точно не справится, ну или нагреет воздух до 100гр),
2-получился хороший кател-теплоакамулятор весом в пол тонны.
С вентилятором вопрос решаемый, с отбором тепла в теплообменнике вроде тоже решил. Спиральки в каналах дымоудаления стоят.
Осталось купить килограмм 200 гранулы и продолжить эксперементы.

 

Совершенно верный вывод. С одной стороны это хорошо, что есть такой аккумулятор, с другой стороны плохо. Но, думаю, плюсы перевешивают. Можно увеличить мощность горелки, чтобы печь быстрее выходила на режим. И вообще использовать только СТАР СТОП при работе горелки. Продолжайте опыты. Вам надо будет оценить, как будет падать температура выходного нагретого воздуха из печи, после СТОПа горелки. Чтобы понимать, в каком цикле должна работать горелка.

 

Некоторые цифры промежуточных испытаний, проводились они при температуре на улице +10...13 гр.
Во всех случаях набор температуры в помещении был 5...5.5 гр. за час при расходе пеллет 1-1.1 кг. После набора температуры в 23...25 прирост останавливался и удерживался уже при расходе 0.6- 0.8кг. После выключения подачи гранул (вентилятор циркуляции воздуха включен) скорость падения температуры теплообменника составляла 0.8 гр/мин. При выключении обогрева полностью, температура в помещении падала моментально на 1-2 гр, а потом на 1-1.5 гр/час. Сделал анемометр, калибровал на автомобиле, точность паганая, но по самым писсимистичным меркам в воздуховоде у меня 250 м3/ч.
Щас спаял автоматику с режимом нагрев-поддержание огня (типа вечный огонь), так-же спаял терморегулятор погодозависимый, на три зоны, одна из них-улица. Мне это не нужно, это больше для водяного отопления, но датчик вывести на улицу придется т. к. при привышении температуры +19 гр. он отрубает нагрев полностью. Разведу датчики и попробую запустить котел на сутки.
Пробовал подключить теплообменник противопотоком, вход-сверху выход-снизу. Так вот до этого температура дымовых газов была 80-90 при расходе 0.7-1.0 кг, с противотоком 60-70, а без установленных турболизаторов с прямотоком доходила до 140 гр.

 

Уважаемый ShK собрал я Вашу горелочку для шелухи. Все работает просто супер, даже не ожидал такого эффекта. Единственная проблема у меня это зависание лузги подсолнечника в бункере. я даже уже не могу представит, что с ней делать чтобы она не зависала. Помогите если знаете как с этим бороться.

С уважением, Сергей IAS0@yandex.ru

 

Я так понимаю, в целом Вы уже довольны? Работает горелка!

А почему так поздно отопление выключаем - при +19 на улице?
Вот Вы осенью когда топить начинаете?

Противоток здорово! Примерно 3 % КПД подкинули.
По примерным оценкам, общий КПД не хуже 93-94 % получился.

 

Для лузги подсолнечника днище бункера вот такое. 1 х 1,2м размер рамки, углы наклона 40. И постарайтесь сделать бункер герметичным.

 

Очень герметичным. Иначе пожароопасность слишком велика.

 

Не все так радужно. Топил сутки, точнее 21 час, с 9.00 до 7.30 утра с паузой для замены вентилятора, всего сжег 15.5 кг. Температура в помещении во второй половине сеанса 24-26 гр, темп. на улице +8... +10. Температура воздуха от котла 65-66 гр. Расход пеллет на нагрев 1-1.1 кг/ч, пауза (поддержание или вечный огонь, короче чтоб не потухло) 0.5 кг/ч .В этот раз все параметры держала автоматика.
Выше я писал о большой массе котла, так-вот, нагревается он со скоростью 1.8 гр в час и 41.5гр. набрал в 23.00 на чем и остановился. Датчик температуры помещен на глубину 5 см в теле кирпичной кладки, то-есть чуть дальше середины кирпича (это с учетом глиняной штукатурки.).
После отключения отопления провел эксперемент с электрическим эквивалентом мощности нагрева.
Отключил от котла воздуховоды и подключил к трубе с вмонтированными тремя ТЭНами по 500 вт. Вентилятор тот-же.
Как оказалось, ТЭН мощностью 500 Вт нагревает воздух на 11гр, на 1кВт= 22 гр, 1.5кВт=33гр, (+\- 1-2гр)
В случае с моим ночным эксперементом, температура дымовых газов была в пределах 70гр. темп. воздуха на выходе котла 65-66 гр, на входе 23-24, то-бишь 65-24=41гр, а 41:22=1.9 кВт. Это средняя мощность отводимая от котла. В период с 22.00 до 7.30 утра расход составил 6.3 кг, соответсвенно средний расход за час равен 0.66кг и тогда 0.66х4.5 отсюда имеем мощность нагрева 3 кВт, но от котла я отбирал максимум 2 кВт. Такая вот грустная математика
Буду рыть горелку и шнек, беспокоит в нем неравномерная подача гранул.
Из всего этого по крайней мере узнал мощность, нужную для поддержания в доме +25 при +8 на улице, Это 2кВт. Блин, сколько бессонных ночей ради какой-то двойки...