Dolniak Własnego Pomysłu

[meping]

Cześć,

 

Jako że wkrótce najprawdopodobniej zacznę w końcu robić instalację CO w naszym domku, pora zająć się na początek kociołkiem. Miał być górniak, ale ostatnio stwierdziłem, że może dobry dolniaczek to będzie to. W instalacji docelowo będzie bufor ciepła. Poniżej wrzucam szkice z prośbą o konstruktywną krytykę i jeszcze parę rad, ale tytułem wstępu, bo nie wszytko jest na rysunkach: kocioł jak widać dość wysoki (duży zasyp), miarkownik, wymiennik 8 płomienic 50mm za którymi jest komora rozprężna 30x5cm. Ma ona na celu dodatkowy odbiór ciepła, oraz wyhamowanie spalin co powinno zmniejszyć emisję pyłów. Palnik z szamotu, komora dopalająca również wyłożona szamotem (boki też, na rysunku zapomniałem), płaszcz wodny ca 3,5mm. Palnik z regulowanym prześwitem od 1 do 4 cm poprzez opuszaczanie wraz z jedną stroną rusztu, ruszt ruchomy, powietrze wtórne podawane do komory dopalającej przez otwory w bokach kotła tuż nad górną pozycją palnika. Klapka skróconego obiegu która będzie szczelna, a na rysunku jest zaznaczona symbolicznie. Ostatni przekrój to konstrukcja alternatywna, która nie wiem, czy zadziała. Poniżej szkic:

 

 

Teraz pytania: czy 8 płomienic fi 50mm (ścianka 5mm, więc w środku 40mm) da wystarczający przekrój dla odprowadzenia spalin z paleniska? Jaki komin do tego będzie potrzebny? Muszę postawić zewnętrzny komin nierdzewny, mam możliwość wystawienia komina 5,5m (licząc od podłogi). Czy średnica 150mm wystarczy? Nie wiem, jaką moc może osiągnąć kociołek; Powierzchnia płomienic wynosi ok. 0,6m2, do tego ~0,2m2 komory rozprężnej + komora dopalająca o podobnej powierzchni wyłożona szamotem i komora nawrotna. Razem ok. 1m2. Tyle że płomienice są bardziej wydajne od wymiennika płaskiego, więc zapewne więcej niż 10KW.

 

I jeszcze ostatnie pytanie - ostatni przekrój to kociołek bez komory rozprężnej. 4 płomienice w dół, cztery w górę i do czopucha. Oczywiście klapka krótkiego obiegu do rozpalania. Pytanie: czy pociągnie przy tak niewielkich przekrojach kanałów dymnych (50mm2) na grawitacji bez dmuchawy?

[przemyslaw2ar]

http://www.p2ar.pl/oferta-kotłów/kds-rw/

Kocioł o którym piszesz już istnieje (KDS-RD)  i pracuje więc będziesz miał z górki...

Na grawitacji przy dobrym kominie wyciągniesz może 10kw ale zafajdasz wymienniki w ciągu 2-3dni . Natomiast przy wyciągu z tego samego kotła wyciągniesz 15-20kW i praca o wiele przyjemniejsza .

Ten twój z rys.2 niema prawa działać na grawitacji. podobną budowę ma S-II z tym ze rury mają wewnątrz 2" i na grawitacji jakoś działa ale temp spalin to 80-90*C o szczegóły popytaj kol.tadwoj.

 

Pamiętaj że powierzchnia wymiennika nie decyduje o mocy kotła a o jego sprawności

[meping]

Hmm... Nawet nie wiedziałem, że skopiowałem Twoją konstrukcję ;-) Mam nadzieję, że nie masz mi tego za złe. A skoro podobne kotły już działają, to może się orientujesz, czy przy niewielkich kocach, rzędu 3-5 KW też będzie się brudził wymiennik? Takie moce będą mi najpewniej najczęściej potrzebne.

[przemyslaw2ar]

Nie ma sprawy z tym kopiowaniem, w końcu ja też czerpie inspiracje z istniejących konstrukcji.

Przy 3-4kW to będzie ci się lała smoła w tych rurkach

 

Bez wyciągu przy paleniu drewnem temp spalin potrafi spaść do 90*C  wówczas moc generowana to ok 10kW  trochę lepiej jest z węglem.

 

Jeżeli chcesz palić na naturalnym ciągu to sugeruje konstrukcję KDS-RW czyli komora dopalająca > wymiennik rurowy przeciwprądowy 4xfi 2''> komora wznosząca (rozprężna) rurki o długości ok 50cm wystarczą  zbyt długie stawiają duży opór dla spalin.

[sambor]

Smoła w kotle ? - co to jest , czy to się je??? ;)  :D

Ja smoły w swoim nie widziałem, i nie zobaczę, chyba że będę miał temp spalin poniżej 60C , przy 90C jest wszystko OK

Oczywiście palę na ciągu naturalnym

A takie pytanie do kolegi @meping - po co ci moc w kotle 3-5 kW jak podobno masz bufor?

Przecież po to jest bufor - aby palić nie 3-5kW ale 10-15 kW a nadmiar ciepła odkładać w buforze,

[meping]

Jeszcze bufora nie mam, będzie za jakiś czas, ale wiesz jak to jest.... Co więcej, jako ciekawostkę powiem, że nie wiem jeszcze, czy docelowo do ogrzania będzie 130, czy 260m2 ;) , bo być może rodzice zza ściany będą chcieli się podpiąć. Jednym słowem niezły pasztet. Tak czy inaczej będzie zawór 4D (po montażu buforów zmieniony na 3D), więc na kotle będzie 80-90 st. C. 

 

Do Przemka: Tak, raczej chcę palić na ciągu naturalnym. Najmniejszy wentylator wyciągowy to 44W, co przy pracy ciągłej daje miesięcznie ok 55zł za energię elektryczną. To mniej więcej 1,5 worka węgla, czyli mniej więcej tyle, ile spaliłem od początku miesiąca. A odnoście samego kotła, to wychodzi na coś takiego: Płomienice 70x5 4 szt. Piszesz 50cm długości, co daje 0,376 m2 powierzchni wymiany. Czy to nie za mało? Z kolei 60 cm długości to 0,451 m2, ale piszesz, że mogą być kłopoty z ciągiem. Jak szacować moc przy płomienicach?

 

[przemyslaw2ar]

Nie przesadziłeś aby z tym zużyciem energii 44W x 10h/24 =0,44kWh x30 dni daje nam13,2kWh/mies. co jest równoznaczne 15zł/mies

 

Wyciąg wpięty do sterownika z czujnikiem spalin nigdy nie pracuje z pełna mocą no i raczej nie chodzi 24h

 Powierzchnia wymiennika zależy od temperatury spalania i niema tu sztywnej reguły

[meping]

Zastanowiło mnie dziś jedno ze stwierdzeń które tu padły - smoła przy małej mocy. Gdyby kocioł był dławiony poprzez przymknięcie powietrza, to bym się zgodził, ale jeśli ograniczenie mocy będzie następowało poprzez zmniejszenie do minimum przekroju palnika, to przecież spalanie powinno być poprawne, więc skąd smoła, która jest efektem niepełnego spalania? Tak czy inaczej zaczynam myśleć o wentylatorze wyciągowym. Wyeliminowałby on również ryzyko kłopotów z zbyt słabym ciągiem kominowym.

[genab]

meping, masz racje, jak spalanie będzie poprawne, to nie będzie smoły

[meping]

Witam,

 

Tak więc decyzja o budowie zapadła. Mam jeszcze parę wątpliwości, które mam nadzieję koledzy pomogą mi rozwiązać.

 

1. jakiej wielkości komorę dopalającą zastosować? Czy ~5,5cm pomiędzy szamotkami będzie ok?

2. Czy warto robić oddzielne drzwiczki popielnika?

3. Czy płaszcz wodny w ścianie czołowej jest potrzebny? - Chciałem z niego zrezygnować.

4. Czy zrobienie odkręcanej płyty dolnej w celu umożliwienia dostępu do dolnych spawów w razie jakiś problemów jest dobrym pomysłem?

 

Z góry dziękuję za odpowiedzi i sugestie.

[meping]

Nastąpiła zmiana koncepcji. Ze względu na to, iż wymiennik płomienicowy zdaje się mieć zbyt dużą moc jak na moje potrzeby, jak również fakt, że trafiło mi się w dobrej cenie trochę więcej blachy 5mm skłaniam się do typowego wymiennika płytowego pionowego. Kanały o wymiarach 30 (szerokość komory) na 4 cm. Wydaj się, iż dadzą one przy okazji lepszy przelot dla spalin niż rurki. Z pozostałych zmian chcę zastosować podgrzewanie powietrza dopalającego poprzez poprowadzenie kanałów doprowadzających je do boków palnika po płaszczu wodnym. Ponadto powiększyłem w stosunku do poprzedniej wersji drzwiczki do komory zasypowej. Teraz mają 30cm wysokości, co pozwoli wygodniej dokonywać jakiś prac w komorze zasypowej (choćby poprawianie lub wymiana szamotek). I na koniec skłaniam się coraz bardziej ku wentylatorowi wyciągowemu ze sterownikiem PID. Zastanawiam się natomiast nad połączeniem go z miarkownikiem (tylko nie wiem jeszcze czy elektronicznym, czy zwykłym) w taki sposób, aby kiedy przestanie pracować dmuchawa zamykała się klapka wlotowa PG. Co myślicie o takim rozwiązaniu?

 

Załączam aktualny szkic:

 

 

 

[sambor]

Nie przyduży ten kociołek,?  tam jest ok 1,5m2 pow wymiennika.

A przy wyciągu to da do 20kW mocy

[RedEd]

Witam

Według moich obserwacji za palnikiem powinno być szerzej i bardziej zblirzone do kwadratu ( widziane od góry razem z wykładziną szamotową) by płomień "zakotłował" się i dopalił spaliny które w palniku się dobrze wymieszają z powietrzem dopalającym i dopiero potem do skutecznego wymiennika.

 

pozdrawiam RedEd

 

ps ten "nawis" będie ciężko wykonać a niewiele ciepła odbierze więc bym go sobie podarował lepiej dobrze pokrywę ocieplić.

[meping]

Witajcie,

 

Dziękuję za konstruktywną krytykę. Postaram się wytłumaczyć, co kierował mną przy takich a nie innych rozwiązaniach;

 

Sambor: rozmiar kociołka determinują następujące dane (kolejność nieprzypadkowa): 

 

Wymiar zewnętrzny podstawy nie większy jak ~70x40cm - większy nie zmieści się w przyszłej kotłowni (obecnie hydroforni). Rozmiar komory zasypowej pozwalający ja jak najdłuższą prace na jednym zasypie. Miał być zasypywany od góry (pod gardło ;>), ale ze względu na nikły wzrost mojej pani zmieniłem zasyp na skośny, dostosowany do jej wzrostu i możliwości podniesienia węglarki. Mocy potrzebuję niewiele, ale za to przewiduję słaby ciąg kominowy. Stąd zrezygnowałem z płomienic, których jestem zwolennikiem, na rzecz wymiennika płytowego. Wentylator wyciągowy ma działać w wersji "soft", czyli stabilizować pracę. Najpewniej po rozpaleniu wspomaganym wentylatorem (nad którym się zastanawiam, być może kupię go po pierwszych testach) kocioł będzie mógł pracować na ciągu naturalnym, sterowanym miarkownikiem. Stąd moc maksymalna, aczkolwiek istotna, bo po dołożeniu bufora będzie pozwalała na szybkie jego ładowanie, nie jest dla mnie kluczowa. Ważniejsza jest dla mnie moc minimalna, z którą kocioł będzie mógł stabilnie i czysto pracować. Wydaje mi się, że przeszacowałeś powierzchnię wymiennika. Wg. moich szacunków nie przekracza 1m², jeśli nie liczyć komory dopalającej wyłożonej szamotem (dyskusyjne) i komory zasypowej (też w szamocie, która w dolniaku nie uczestniczy w odbiorze ciepła). Mogę obniżyć trochę kanały konwekcyjne, ale też nie chcę zmienić kotła w skrzynkę do utylizacji paliwa ;). Starałem się skupić na czystym spalaniu na małych mocach. Stąd komora dopalająca wyłożona szamotem, również częściowo przykryta (łatwe do wyjęcia - włożenia). 

 

RedEd: Nie wiem, o jaki nawis Ci chodzi. Ten na dole (żółty szmot), czy na górze (komora wodna). Wykonanie jednego i drugiego nie będzie stanowiło dla mnie (i Janka kowala - spawacza ;) ) istotnego problemu. Poruszyłeś natomiast gryzący mnie temat kształtu komory dopalającej, bo w tej kwestii nie mam pewności i cały czas o tym myślę. Co do zakotłowania, to jesteśmy zgodni. Sturbulizowanie przepływu wydłuży faktyczną drogę cząsteczek gazów, sprawiając, że dłużej będą się kotłować w otoczeniu gorącego szamotu. Ma temu służyć właśnie nawis lub półka z szamotu na wyjściu z regulowanego palnika. Powstanie za nią wir, który powinien sturbulizować przepływ w całej komorze. Dyskusyjny jest natomiast dla mnie wspomniany przez Ciebie kształt w rzucie od góry. Nie mam wystarczających informacji aby być w miarę pewnym. Są wg. mnie dwie możliwości:

 

Jedna, to taka, iż komora, tak jak napisałeś powinna mieć duży przekrój, zbliżony do kwadratu. Uzasadniałby to fakt, iż mocno rozgrzane gazy mające o wiele większą objętość potrzebują większego przekroju aby swobodnie przedostać się dalej, do wymiennika. Wadą tego podejścia jest to, iż duża część gazów przelatując przez komorę o takim kształcie nie będzie miała styczności z szamotem który działa jak katalizator sprzyjając dopaleniu niespalonych cząstek. Dodatkowo w środku takiego przekroju możemy mieć, pomimo prób sturbulizowania całego przepływu, warstwę przepływu laminarnego, który z dużą prędkością i bez kontaktu z szamotem i powietrzem wtórnym które w większości pozostanie w strefie turbulentnej przeleci do wymiennika niosąc ze sobą niedopalone CO i sadzę. 

 

Druga, to taka, aby na wzór katalizatora samochodowego puścić spaliny wąskim kanałem. Będą miały wtedy dużą prędkość, ale też z pewnością będą w całym przekroju sturbulizowane i będą miały styczność z rozżarzonym szamotem. Sturbulizowanie przepływu spowoduje pełne wymieszanie z powietrzem dopalającym. Skłoniłem się ku temu drugiemu podejściu. Jedyne co ograniczyło zwężenie, to konieczność odprowadzenia określonej ilości gazów. 

 

Doprawdy nie wiem, czy moje rozumowanie jest poprawne... Na tą chwilę poszedłem w kierunku drugiego rozwiązania.

[RedEd]

Witam

Tak na szybko: komora kwadratowa (lepsza była by sześcienna lub okrągła, jak masz miejsce to zawsze można zabudować szamotem a wymiennika nie rozciągniesz) aby wymieszane spaliny z płomieniem miały się szansę dopalić w gorącej atmosferze komory szamotowej (dopiero w wymienniku powinny przyśpieszyć, jeśli będzie za duż aprędkość w komorze dopalania to "wyrwie" niespalone gazy do wymiennika i sadza gotowa), co do katalizatora samochodowego to typowy katalizator ma rozwinięcie powierzchni kilkadziesiąt razy większą niż komora szamotowa wg Twojego projektu.

 

Pozdrawiam RedEd

[meping]

A jakie wymiary tej komory byś sugerował?

[sambor]

Do powierzchni wymiany wlicza się wszystkie powierzchnie oddzielające gorące gazy od wody w kotle mające jednoczesny styk z gazami lub spalinami,

łącznie te w komorze zasypowej + ściany boczne które też mają płaszcz wodny:

Czyli policzmy:

 ściany pionowych - komora zasypowa -1, komora dopalająca -2, wymienniki - 4, razem 7szt o wymiarach 0,6m x 0,3m = 1,26m2

ściany pionowe , w płaszczyźnie rysunku ( boczne) - 4 x 0,04 x 0,6m x 2  = 0,192m2

ścianki komór nawrotnych górnej 0,3 x 0,2m  x 2 = 0,12m2

Nawisów przed wyczystką i pierdułek z tyłu nie liczę , boków komory zasypowej także.

Prawidłowo powinno być liczone - cała komora zasypowa do wysokości żaru lub tam gdzie sięga ogień - czyli ok 1/3 wysokości całej komory - są 3 ścianki ,

o takich samych wymiarach - więc do obliczeń przyjełem tylko 1

Razem daje powierzchnię przez którą można wymieniać cieplo: 1,26 + 0,192 + 0,12 = 1,572m2

[przemyslaw2ar]

Popieram powyższe przeliczenie. Taki kocioł z łatwością osiągnie 15kW mocy a nawet skłaniał bym się ku 20kW.

Powierzchnia wymiany to jedno a moc paleniska to drugie

Przy powierzchni rusztu 840cm²  i ciągu komina 20Pa  palenisko to może uzyskać nawet 25- 30kW ( spalanie do 7kg węgla na godzinę)

Dysza palnika przy takim ruszcie powinna mieć  ok 170cm²  przy ciągu naturalnym  i nawet 80cm² przy wyciągu lub dostatecznie wysokim ciągu komina jednak wówczas cała konstrukcja musi być mocno przemyślana tzn . PW musi być dostarczone do dyszy  a nie " gdzie pasuje"

 

Komora dopalająca pomimo że wyłożona szamotem również bierze udział w wymianie ciepła chyba że szamot jest odizolowany matą ceramiczną.

Wyłożenie komory spalania szamotem przy węglu jako paliwie spowoduje jeszcze szybsze odgazowywanie i zamiast ograniczać moc to ją zwiększy ;)

[meping]

Rozumiem. A co myślicie o zasłonięciu części rusztu płytą szamotową lub stalową?

[sambor]

Po co zasłaniać, zrób po prostu mniejszy ruszt, jak nie planujesz przegarniacza  to ruszt można dać w poprzek paleniska a przed samym palnikiem

zamocować na wysokości rusztu cegły. Wyłożenie rusztu szamotem lub stała to proteza , wykonywana w już posiadanych konstrukcjach, a ty podobno robisz coś od nowa.

[meping]

Właśnie problem polega na tym, że ma być przegarniacz i regulacja wysokości palnika poprzez opuszczanie jednego z końców rusztu. Zrobienie mniejszego rusztu mocno komplikuje i tak skomplikowaną konstrukcję, ale chyba będzie to do przejścia. Mam już chyba pomysł jak to rozwiązać.

[Gość]

meping

 

Może w swoim kociołku zrobiłbyś coś w rodzaju zjeżdżalni opału w rejon palnika.

Wybór z czego ewentualnie to zrobić do przemyślenia(stal ,szamot ,żeliwo)lub skośna konstrukcja kotła w tym miejscu.

Zastanawia mnie jeszcze zasadność wysokości drzwiczek paleniskowych 30cm.

Do wybierania popiołu,przegarniania wystarczą chyba niższe.(z resztą planujesz przegarniacz)

To są tylko moje skromne uwagi i sugestie :)

Pozdrawiam.

 

 

 

 

[Hogan]

Widzę że masz już inny kocioł, ale odświeżam temat, bo interesuje mnie jaki koszt kotła przewidywałeś? Jeśli to nie tajemnica. Może zamiast planować wycieczkę na Słowację po kocioł pogadam z jakimś spawaczem w okolicy?

[meping]

Gdyby nie to, mieć od znajomego dwa arkusze blachy 5mm w promocyjnej cenie, to materiały wyszłyby mnie ~900-1000zł i do tego praca spawacza. Mi znajomy zaoferował cenę 30 gr za centymetr (30 zł za metr). Wydaje się niewiele, ale jak policzyłem wszystkie spawy, to wyszło ponad 23 metry, co daje blisko 700 zł  :mellow:. Do tego praca własna. Tak więc jakoś super tanio to nie wychodzi, ale można mieć to co się chce. W kalkulacji nie uwzględniłem wykonania obudowy ocieplenia. 

 

Teraz musisz sobie przekalkulować, co Ci się bardziej opłaci.

[carinus]

Wróciłem do rysowania projektu nowego kociołka.Wymiary biorę z obecnego kotła który jest o kilka cm węższy niż projekt kolegi meping.Pierwotnie miałem zastosować wymienniki rurowe,jednak łatwiej będzie wyspawać tradycyjne kanały biorąc pod uwagę stopniowe zwężanie kolejnych dymnic.Można powiedzieć ze mamy identyczne kociołki z wyjątkiem wielkości paleniska i sposobu podawania PW.Postaram sie korzystając z jakiegoś programu graficznego(jakiego najlepiej?)narysować swoje wypociny w temacie podawania PW.Mam do wyboru proste podanie pionowym kanałem w szamocie palnika,albo zastosowac dodatkową ściankę w komorze załadowczej i podac PW bezpośrednio przed palnikiem.Palnik będzie zrobiony wyłącznie z cegiełek szamotowych,gdyż można je szybko wymienić w razie uszkodzenia lub zmieniać różne ustawienia kąta i wielkości kanałów podawania powietrza.