Ekonomiczne spalanie węgla kamiennego

[Last Rico]

Mikrus64, niestety nie da się wysuszyć drewna w ciągu kilku dni, na to potrzeba lat. Wilgoć
zamknięta jest szczelnie w strukturze drewna i bardzo trudno ją stamtąd wypchnąć. Zaleca się
aby drewno suszyć 3 lata, najmniej 2. Powinno ono schnąć na zewnątrz i co ciekawe nie musi
być jakoś specjalnie przykrywane, bo nie chodzi o wilgoć zewnętrzną ale o tą w środku. Deszcz
spływa po powierzchni i choć drewno pozornie wygląda na mokre, to wewnątrz jest suche.
Drzewa ścina się późną jesienią lub zimą gdyż w obawie przed zamarznięciem, system korzeniowy
wysysa wodę z pnia i gałęzi zrzucając ją do ziemi. W tym czasie drewno jest pozbawione soków,
zatem łatwiej je potem suszyć. Dobrze wysuszone drewno zawiera w sobie około 15-18 % wody,
czyli np. w 20 kg suchego drewna mamy prawie 4 litry wody , musimy więc bardziej otwierać
górne powietrze (niż przy węglu) aby ta woda mogła opuścić nasz kocioł i ulecieć do komina,
inaczej zacznie nam kondensować na ściankach kotła (zwłaszcza chłodnych) i ściekać w dół.

[Last Rico]

Ponieważ wcześniej obiecałem malunki to wklejam.
Kiedyś postawiłem sobie pytanie... dlaczego płomień świecy świeci ? Czy każdy ogień świeci ??
Ten kierunek doprowadził mnie do trzech wniosków które pozwoliły lepiej zrozumieć proces spalania.
Zamieszczę tu odpowiedź i dołączę wnioski, będą po jednym w każdym z postów z malunkiem.
Okazało się bowiem że nie każdy płomień świeci, ktoś kto widział jak spala się wodór zmieszany
z tlenem wie, że można się bardzo łatwo i dotkliwie poparzyć... gdyż płomienia prawie nie widać.
W płomieniu świecy, świeci pobudzony wiązaniem tlenowym lotny węgiel, a w wodorze węgla
nie ma stąd i taki płomień nie wytwarza światła. Proszę się jednak tym nie sugerować bo to jest
mylące, gdyż mimo że go nie widać to daje bardzo wysoką temperaturę.



Pierwszy wniosek.
Wielki blask płomieni ... nie musi się zaraz przekładać na wysoką temperaturę spalania, bo to nie
światło jest dostarczycielem energii cieplnej, ale promieniowanie podczerwone (niewidzialne).

[Last Rico]

Chcąc dogłębnie poznać mechanizm smołowania kotła i przykry dla kieszeni oraz otoczenia system
spalania węgla w domowych warunkach - znowu użyłem świecy. Tym razem umieściłem ją pod
zimną blachą stalową. Świeca spalała się pobierając swobodnie tlen z otoczenia , bez żadnego
nadmuchu, robiła się coraz krótsza, a blacha była czysta jakbym ją tam dopiero umieścił.
Żadnej sadzy, żadnego kopcia. Dlaczego więc kocioł jest taki brudny ?? Żeby otrzymać odpowiedź
wystarczyło przybliżyć płomień do blachy w taki sposób, żeby uniemożliwić mu doprowadzenie
do końca zaczętego spalania. Na blasze natychmiast pojawiła się sadza. Chodzi o to, że płomień
posiada trzy strefy. Przy knocie następuje rozbicie wiązań paliwa (wolne rodniki), wyżej zachodzi
spalanie właściwe, a jeszcze wyżej dopalanie się cząstek węgla którym nie udało się znaleźć tlenu.





Wniosek drugi.
Płomień musi koniecznie zakończyć swobodne spalanie. Jeśli jakiś przedmiot (o temp. niższej)
znajdzie się w jego polu, to zakłóci dopalanie się gazu i węgiel ze spalin wytrąci się na nim.

-----
Poprawiłem bo malunek zginął z serwera.

[Last Rico]

Teraz wracamy do rzeczywistości. Mówiąc wprost, to co pozornie wydaje się nam sprawne
i energetyczne (długie płomienie w kotle) – wcale takimi nie są, gdyż z całą pewnością stykają
się z blachami kotła zostawiając na nich swoje produkty niepełnego spalania w postaci sadzy.
Są ludzie którzy b. lubią długie płomienie w kominku, muszą więc polubić brudzącą się szybę
oraz zatykający się komin. Pewnie już wszyscy czytający dobrze wiedzą do czego zmierzam...
Do tego że prawdziwie ekonomiczne spalanie przebiega prawie bezpłomieniowo, suche
twarde drewno pali się jak wata nasączona spirytusem, mało efektów wzrokowych...i wielka
temperatura spalania czyli maksimum sprawność przemiany.

Na rysunku poniżej namalowałem dwa systemy spalania węgla. Pierwszy z lewej to tradycja,
drugi pokazuje spalanie od góry. Widzicie tam temperaturę spalania i jakieś niebieskie
płomienie. W pierwszym przypadku płomienie są długie ciemnoczerwone (za dużo paliwa),
sięgają pewnie sufitu kotła i smolą, mają niską temperaturę. Drugi obrazek pokazuje płomienie
krótkie oraz pełzające niebieskie małe płomyczki. Tak się spala tlenek węgla. Ten gaz spala
się tylko w gorących środowiskach, niebieskie podbarwienie jest dowodem na to że ma warunki
do wiązania się z tlenem (palenisko nie jest wystudzane nadmiernie przepływającym powietrzem).
Tlenek pobiera brakujący jeden atom tlenu z powietrza górnego (aby oddać energię wynikłą
z łączenia) i przechodzi do dwutlenku. Spalanie pełne. Spaliny = dwutlenek węgla +para wodna.





Wniosek trzeci.
Krótki płomień z niebieskim refleksami ma wyższą temperaturę od płomienia długiego czerwonego
a spalając węgiel w kotłowni zależy nam głównie na grzaniu... a nie na świeceniu.

[qwert]

dzieki Last Rico.

cieszę,się,ze intuicyjnie czułem dobrze. problem jest taki,że taki mały płomien nagrzewa mi bardzo długo instalację CO, a w zasadzie bufor 750l.

reszta to podłogówki, w których wody wiele nie ma.

3 dni grzania i z trudem osiągnąłem 40stC na buforze.

Na piecu jest cały czas około 35st. czy to go nie zabije? po ilu dniach si,e ten bufor nagrzeje? czy wogóle osiagalne jest 60stC?

cały czas chodzi 90m2 podłogówki , na 20stC i ona to ciepło odbiera. dom mokry, może jak wyschnie to się szybciej nagrzeje?

[Last Rico]

Lepiej wyjść na mróz w suchym swetrze, niż w mokrej kurtce. Kocioł automat. tego nie zmieni.
Dom masz nowy, pełno w nim wilgoci technologicznej. Niestety nie wyjdzie ona tak szybko,
co nie znaczy że nie należy jej pomagać. Kto chce mało płacić za ogrzewanie, ten musi dom
wietrzyć (najmniej 2 x dziennie). Wietrzymy krótko ale energicznie, najlepiej do tego nadają
się przeciągi i nie ma znaczenia czy na dworze jest 4*C czy minus 20. Tylko suchy mur jest
dobrym izolatorem ciepła.

Obecnie twój dom 250 m2 (mokry dom) jest za duży do kotła 15 kW, albo kocioł za mały -
jak kto woli. To się zmieni, kiedy wilgotność spadnie wszystko będzie o.k. Narazie musisz
zwiększyć moc kotła i wietrzyć. Ten problem dotyczył wszystkich. To syndrom nowego domu,
ale prawdę mówiąc to do twojego domu właściwszy byłby 25 kW, 15 to trochę za mało.

[Last Rico]

nie zgadzam się (...)

Może lepiej wytłumaczę o co mi chodziło. Pisząc że 15 kW dla domu 250 m2 to trochę za mało,
miałem na myśli fakt, że każde urządzenie które wykonujące pracę lub zadanie energetyczne ma dwa
ważne parametry. Moc nominalną i moc ekonomiczną - zwykle znacznie mniejszą od tej pierwszej.
Kiedy przyjdą silne mrozy (nawet jeśli dom będzie już suchy), to kocioł będzie pracować na granicy
swoich możliwości. Wtedy dmuchawa zacznie przepuszczać setki metrów sześciennych zimnego
powietrza przez komorę spalania i wymiennik. Za to komin będzie wtedy bardzo gorący.

Kupując kocioł z podajnikiem znacznie lepiej jest go przewymiarować, po prostu kupić większy
niż mniejszy. Te kotły z racji dość powiedziałbym punktowego źródła ciepła - mała ilość rozgrzanego
węgla (żeby uzyskać zadaną moc) - muszą pracować na dużych nadmuchach. Bierze się to stąd
że przy mniejszym wymienniku trzeba zwiększyć temperaturę lub prędkość spalin. Do tego trochę
popiołu w kotle i jest jeszcze gorzej. To nie jest ekonomiczny sposób ogrzewania domu.

[Last Rico]

No cóż... nie znam domu Qwerta, zatem przyjmuję to co piszesz za prawdę.

[qwert]

z tymi 78h jakbyś zgadł.

po 5 dniach zagrzałem wreszcie bufor do 60stC. w domu zrobiło się +15. na zewnątrz około +5.

wczoraj AdamMk uruchomił went. mech z reku i GWC. Na razie suszymy dom.

Co do powierzchni, to użytkowej jest 170m2 (piętro w skosach).

do tego 90m2 piwnicy, która będzie grzana, ale do 12-15stc ,czyli raczej ciepłem oddanym z samego pieca.

dom ocieplony styro15cm, okna K=0,7, wełny średnio 40cm (generalnie 45, czasami 30), wszelkie skosy, wole oka i inne wykusze napchane wełną do pełna, jedyny mostek to dwa nalkony o pow około 12m2 obłożone 5cm styro z obu stron.

obliczenia OCZ mpoplawa wychodziły , wersji minimalnej, 36W/m2 zapotrzeboania, mam nadzieję,ze te 15kW pieca wystarczy.

piec chodzi na minimalnych ustawieniach, zgodnie z radą Last Rico. Czyli krótie czasy przerwy między podawaniem (40s) i małe porcje (podaje przez 3 s). nadmuch na 15%. mimo to podgrzewa!!

nie ukrywam, że najtrudniej było zagrzać bufor 750l do 60stC.


co by tu jeszcze poprawić???

[ubek]

Ubek, chętnie bym doradził ale niestety twoje obrazki się nie otwierają (może tylko ja ich nie widzę
- tego nie wiem). Czy ktoś z kolegów widzi zdjęcia kol. Ubeka ?

Nie wiem czemu, ale się nie ładują. Tu są linki:
http://lh4.ggpht.com/_J1qBTryRmvA/SS...c%20slawex.jpg

http://lh6.ggpht.com/_J1qBTryRmvA/SS...kroj_pieca.jpg

[qwert]

wiatrak to by się dziś pożywił. halny,że parapety wyrywa. solary ponoć mają dotować z UE, kiedy, nie wiadomo.

idealnie było by podłączyc wiatrak pod bufor z grzałką. masa darmowego ciepła.

[mikrus64]

Last Rico,dzięki za informację dotyczącą mojej powiedzmy "próby" palenia drewnem .Faktycznie nie miałem bladego pojęcia,że proces suszenia drewna powinien wyglądać tak jak piszesz.
Na wiosnę stawiam małą otwartą drewutnię a za parę dni ścinam starą gruszę i jabłoń więc trochę drewna będzie
Mam natomiast inne pytanie mianowicie "...co by tu jeszcze usprawnić"..
Piszesz w jednym z postów o miarkowniku ciągu,który jest faktycznie dostępny na Allegro i nawet w przystępnej cenie.Jak zamontować go w moim piecu?
Czy lepiej aby sterował przepustnicą powietrza przy wentylatorze(mniejsza masa do sterowania) czy jednak klapą popielnika(ta jest dosyć masywna i ciężka)
Dmuchawa jest umiejscowiona na samej górze i gdybym zastosował miarkownik ciągu wkręcony w miejsce termomanometru to odpada problem ze sterowaniem przepustnicy dmuchawy(byłoby znacznie bliżej niż do popielnika,zdjęcie poniżej);



a drugie pytanie czy otwór powietrza wtórnego w moim "piecyku" nie jest za mały(średnica otworu ok 5-6 cm)



Miarkownik ciągu oczywiście powinien sterowć powietrzem na wlocie a nie spalinami na wylocie?

[Last Rico]

Powinieneś jednak zdecydować się na sterowanie klapką w dolnych drzwiczkach, inaczej możesz
mieć kłopoty z ciągiem - zwłaszcza przy rozpalaniu może to być bardzo uciążliwe, ale i później też.
Miarkowniki nie są znowu takie bardzo delikatne, te 1,5 kg mogą podnosić, a klapka (oparta w końcu
na zawiasach) tyle nie waży. Ja używam zespolonego sterownika elektronicznego z serwomechanizmem
- ma chyba 1,6 kg ale myślę że to stanowczo za dużo, mógłby mieć mniej i też by sobie dawał radę.

Otwór górnego powietrza z całą pewnością nie jest za mały.
Tak jest, dławimy wyłącznie powietrze dolotowe, a nie gorące toksyczne spaliny (szyber).

[Last Rico]

Nie wiem czemu, ale się nie ładują. Tu są linki

Linki które podałeś też nie są aktywne.
Może przenieś zdjęcia na inny serwer...

[ubek]

Nie wiem czemu, ale się nie ładują. Tu są linki

Linki które podałeś też nie są aktywne.
Może przenieś zdjęcia na inny serwer...

a, szewc bez butów chodzi, myślę że teraz będzie ok, to w sumie server googla:

[Last Rico]

Kiedy zasypiesz kocioł węglem, powietrze powinno iść spod rusztu w górę - przez cały zasyp węgla.
Niestety wybierze krótszą drogę. Zwróć uwagę na ruszt, idąc po nim wgłąb kotła dojdziemy do
pierwszej płyty (jakby wiszącej), za nią jest druga. To miejsce jest szkodliwe (dla górnego palenia)
bo właśnie między te dwie płyty ucieknie ciąg. Musiałbyś kupić dwie cegiełki szamotowe, trochę
suchej zaprawy szamotowej i tę szczelinę zablokować. Jak ci się nie spodoba, zawsze możesz wyjąć.

[miol]

Witam
To może i mi poradzicie, jak najlepiej palić w takim piecu jak poniżej?


Może skala rysunku nie jest odpowiednia ale chodzi o zasadę. Jakoś nie mogę sobie poradzić z uzyskaniem długopalności. Ostatnio kupiłem koks (przez przypadek ale muszę go jakoś zużyć) i mam z nim problem bo jak zasypię całą komorę to zaczyna się spalać od dolu i nie mogę uzyskać temperatury 55st, potrafi przez kilka godzin się spalać ale tylko chwilowo woda osiąga tę temperaturę, pompka się włącza, schodzi do temp.51st i późnie znowu się nagrzewa przez jakiś czas. W efekcie kaloryfery mam letnie mimo że ten koks się cały czas spala. Inna sprawa że z niego prawie tyle samo popiołu co jego samego przed spaleniem. Na razie radzę sobie poprzez mieszanie z drewnem, drewno zapala się szybciej i od niego zajmuje się koks i tak w krótkim czasie mam rozpaloną całą komorę. Ale ogólnie chodzi mi o to jak powinno się palić w takim piecu zarówno węglem jak i drewnem, w przyszłości myślę żeby spróbować brykietu drzewnego. Piec 15kW, dom 120m2, nie ma szybru na wylocie tylko regulację dopływem powietrza przy drzwiczkach.

[pawelppp33]

Z tego co widać to typowy piec dolnego spalania a koks powinno się spalać w górniaku z tej racji że koks powinien się palić dużą objętością.

[goike]

Świetny temat Last Rico. Jeden z nielicznych na tym forum gdzie nikt nie próbuje udowodnić drugiemu że jest mądrzejszy. Śledzę ten wątek od początku jego istnienia. Szkoda że nie ma więcej takich praktycznych i rzeczowych tematów. Poczekałem aż trochę ludzi się wypowie, mądrzejszych ode mnie w tym temacie i teraz dopiero mogę powiedzieć coś od siebie.
Sam paliłem kilka lat górniakiem w małym domku (70 m2) i zużywałem 2,5 -3 tony węgla na sezon, ale nigdy nie wpadłem na tak prosty pomysł żeby rozpalić od góry. Pamiętam że tak jak tu napisano dym z komina leciał ciemny zarówno przy rozpalaniu jak i potem. Wielkość dymu malała oczywiście wtedy gdy piec nabrał odpowiedniej temperatury i cały wsypany węgiel zamieniał się w żar. Niestety juz nigdy nie spróbuję rozpalania od góry bo teraz mam piec dolnego spalania, który kupiłem za namową Małego (eksperta tego forum). Ten piec to Buderus Logano S111 24KW z miarkownikiem ciągu (bez żadnych wentylatorów). W pierwszym sezonie spaliłem co prawda dużo bo 5 ton węgla (powierzchnia 180m2) ale w tym sezonie będzie znacznie mniej. Po pierwsze dlatego że nauczyłem się obsługi, po drugie dom wysechł, po trzecie uzupełniłem ocieplenie domu. Jedyny problem jaki obserwuję w tym piecu to to że czasami pali się za dużo naraz zasypanego węgla. Czasami żar dochodzi do połowy zasypu, co niewąpliwie pogarsza osiągi. Co gorsza nie wiem od czego to zależy. Podejrzewam że może to być przyczyna małego przekroju komina . Z początku gdy miałem ten piec to żałowałem że nie mam jakiejś automatyki, dmuchaw. Wydawało mi się że to usprawnia spalanie i zmniejsza zużycie. Dowiedziałem się w tym temacie że wręcz odwrotnie. Popytałem się znajomych. Rzeczywiście ci którzy znają się trochę na temacie twierdzą że źle ustawiona i dobrana dmuchawa to zmora. Teraz już wiem że mam dobre rozwiązanie i nie muszę zazdrościć użytkownikom pieców z dmuchawami. Te dmuchawy też przeciez jakiś prąd ciągną.
Na zakończenie tak na marginesie to temat ogrzewania, ociepleń i oszczedności energii to jeden z moich ulubionych tematów jednak po tym wątku przez Ciebie Last Rico całkiem dostałem bzika.
Jadąc samochodem oglądam wszystkie kominy i sprawdzam jaki dym sie z nich wydobywa, zaglądam znajomym do pieca i patrzę jak jest zbudowany - normalnie wariat.
Jeszcze raz gratulacje za temat i za cenne, proste a jednocześnie tak trudne do wymyślenia samemu wskazówki. Widać że jesteś mocno zaawansowany w temacie.

[raafi99]

Witam
Pytanie do Goike, pisałeś że masz mały przekrój komina, możesz określić jaki, Ja mam wymurowany z cegły 12x24 i się zastanawiam czy po zainstalowaniu wkładu stal. owalny lub prostokątny da się palić takim dolniakiem jak np.twój. Generalnie paliłbym drewnem z dodatkiem węgla. Jaki piec na pal. stałe byłby zalecany do takiego komina. Pozdr