Ekonomično grejanje i kuvanje

sasabraj: Sta je sustinakod ovih peci,jako sporo trosenje goriva?

Razmišljao sam i ja da dodam ventilator za štedišu tj. da obmotam štedišu limom, unutra stavim dve prepreke radi bolje razmene toplote sa vazduhom, ali sam odustao nakon najnovijih rezultata merenja temperature dimnog gasa posle štediše jer temperatura dimnog gasa na izlazu iz odžaka ne sme da bude ispod 120 - 150 step.

Darko Nedeljković: Da, to u slucaju nepotpunog sagorevanja, dok ako se pridrzavate svih pravila potpunog sagorevanja onda toga nema.

Darko Nedeljković: Ne znam da li je negde ima da se nabavi ventilator za izduvne gasove - njegovim koriscenjem bi bilo moguce oduzeti svu energiju izduvnim gasovima, sve do sobne temperature.

eloiza: Objasnite mi šta treba da uradim da bi bilo potpuno sagorevanje?

Pre nekoliko godina je na nekoj TV inžinjer pronalazač predstavio svoje «pronalaske». Ništa revolucionarno, ali radi i to na principu veće površine grejnih tela. Napravio je peć na čvrsto gorivo, na plin i el. energiju. Sve peći su bile izuzetno lake, pošto nijedna nije imala nakakav šamot, niti teške gusane metalne ploče

Zapravo je na klasično ložište (kod peći na čvrsto gorivo) dodao veliki broj zavarenih limova po vertikali čime je povećao površinu grejnog tela i na taj način «smanjio» potrošnju, jer je velika količina toplote odlazila u dimnjak. Da bi iskoristio i ono toplote koja kroz dimnak izlazi napolje, on je i na samom ćunku dodao tj. zavario 8 lima L profila tako da ćunak ima u preseku oblik kvadrata. Po ovom sistemu grejanja ustvari nema klasičnog dimnjaka već ceo ćunak ide direktno u plafon. Sama temperatura grejnog tela je niža nego kod klasičnih peći, ali je sa većom površinom grejnog tela postigao «uštedu» tj. smanjio je gubitke toplotne energije.


Pokušao sam da nacrtam poprečni presek takvog ćunka. To je u fazonu kao sa onim štedisom gde se na izlazu iz peći dodaju nekoliko manjih cevi i stim se povećava površina ćunka u ovom slučaju dodatnog grejnog tela. Taj princip je iskorišćen i kod norveškog radijatora tj. Eldi konventora.

eloiza: @dishi68,
na ovo si hteo da nam skreneš pažnju?



ZANIMLJIVO!!!

Mada moram priznati da nisam baš dobro ukapirao niti shvatio sve to.

Ima li negde detaljnije o pećima, bez šamota i teških gusanih metalnih ploča, a sa vertikalnim zavarenim limovima? Crteži?

Nisam u potpunosti shvatio u vezi poprečnog preseka čunka sa slike.

dishi68: Pa čunak je vrlo prost, na sve četri strane se zavare po dva lima u obliku velikog ćiriličnog slova L, s tim da poprečni presek ima skoro kvadratni oblik.

dishi68 Za peći nema pravila, može se variti otpadni lim, samo je bitno da limovi budu zavareni vertikalno.

Svima JAKO preporucam da odvoje 15 minuta i prouce ovaj dokument:

http://www.bioenergylists.org/.../Heating%20Stoves%20LO-RES.pdf

U njemu su odlicno objasnjeni osnovni principi koji se svode na:

- potpuno sagorijevanje (puno zraka, po mogucnosti pred-grijanog, jako visoka temperatura lozista, sekundarno sagorijevanje)

te

- odvojena funkcija lozista od grijanja/kuhanja

Ovo drugo je isto jako bitno jer se kod klasicne peci - gdje je grijanje ujedno i funkcija lozista - ne moze postici dovoljno visoka radna temperatura, zbog cega je sagorijevanje i efikasnost jako niska (vec spomenutih 30-tak%).

Kada se loziste dobro izolira i u njega dovede dovoljno primarnog i sekundarnog zraka, onda se dobije cjelovitije sagorijevanje i efikasnost se penje na preko 60-70%, a dim na izlazu je puno vece temperature i sadrzi znatno manje cestica koje se lijepe po dimnjaku. Zato se iza njega dodaje izmjenjivac topline koji zbog vece temperature moze biti puno manje povrsine - samo je bitno voditi racuna o njegovom volumenu koji ne smije biti prevelik da se odrzi dovoljno brz protok dimnih plinova - idealno je dvije bacve jedna u drugoj sa nekoliko cm prostora izmedju njih.

Primjer iz gore spomenute knjige koji dobro ilustrira tu manju povrsinu - jednaku kolicinu topline ce emitirati 35m2 izmjenjivaca zagrijanog na 40 stupnjeva kao i 1.5m2 zagrijan na 200 stupnjeva (u ovom primjeru oba emitiraju oko 5.5-6kW topline).

"Slazem se na navodima u citiranim delovima sa drugih foruma, uglavnom oko tih pominjanih tema se i vodi "bitka" medju proizvodjacima kotlova na cvrsta goriva a pre svega na drvo.

Taj balans oduzimanja toplote dimnim gasovima i njihovom hladjenju u odnosu na potrebnu promaju dimnjaka prirodnim termosifonskim efektom koje obezbedjuje usisavanje dovodnog vazduha (citati kiseonika) koji je osnova za oksidaciju goriva i time sam proces gorenja.

Tehnicka resenja recimo kotlova firme Froling na drvnu masu prakticno pokazuju kako se dobija visokoefikasno sagorevanje.

Ali, pri sagorevanju drveta i to potpunom nije bas tako jednostavno kako se navodi u citatima.

Osim H2O i CO2 kao proizvoda idealnog sagorevanja nastaje i citav niz drugih produkata a jedan od njih je kreozot.

CO je prateca pojava svih procesa sagorevanja CH goriva (drveta, naftnih derivata, prirodnog gasa/metana) stoga sto prakticno nije moguce nikada ostvariti pretpostavljene idealne hemijske reakcije.

CO nastaje cak i pri strogo kontrolisanim laboratorisjkim uslovima sagorevanja.

Ali to nije glavni problem lozista na tvrda goriva.

Najveci problem je doziranje kolicine goriva, drveta, uglja, poljo ostataka ili cega vec.

To je reseno u sistemu sa peletom posebnom obradom drveta u obliku tacno definisanih komadica peleta koji su uvek jednakih dimenzija i stoga predvidljivi pa je osmisljen sistem dozatora.

Kod lozenja ugljem ili drvetom u komadima sagorevanje se upravlja dovodjenjem vise ili manje vazduha sto naravno ni priblizno nije zeljenim idealnim hemijskim reakcijama.

Stehiometrijski odnos je tim metodom jako tesko odrzavati pogotovu kada je kvalitet goriva stalno promenljivi faktor.

Pomenuti kreozot je materija koja ostaje u dimnim gasovima nakon sagorevanja drveta i ne moze da sagori / da se oksidise.

Ili se izbaci kroz dimnjak mehanicki u struji promaje dimnih gasova ili se talozi na zidove dimnjaka. To zavisi od temperature dimnih gasova koji napustaju dimnjak, odnosno tacke kondenzacije dimnih gasova.

Zasto je ovo vazno za nasu zelju za poboljsanjem efikasnosti izmenjivaca toplote.

Pa ako ohladimo dimne gasove toliko da imamo kondenz u obliku cvrstih cestica imamo trajan problem, a jeste dobili smo i bolje iskoriscenje goriva.

Da bi izbegli ostecenje dimnjaka koje sigurno nastaje talozenjem kreozota (i drugih hemijskih spojeva) moramo kao neophodan uslov odrzavati temperaturu dimnih gasova u celoj visini dimnjaka iznad temperature kondenzacije za dato gorivo (citati vrstu drveta).

U praksi je to obicno negde iznad 210 C.

E sad, sta bi bilo kao sto je predlozeno da stavimo dodatni izmenjivac toplote od recimo klme i potpuno ohladimo dimne gasove. Na papiru bi imali vrlo efiakasno loziste sa velikim stepenom iskoriscenja energije sadrzane u gorivu ali bi imali i vrlo efikasno zapusavanje tog izmenjivaca koji bi veoma brzo potpuno blokirao protok dimnih gasova, time nestala potrebna promaja dimnjaka i imali bi "pokvareno" loziste u kome vise nije moguce ne samo efikasno nego niti bilo kakvo sagorevanje.

U tom izboru manjeg zla, ide se na nesto nizi stepen iskoriscenja goriva a da se pri tome osigura obavezno dovoljno visoka temepratura dimnih gasova koja obezbedjuje bezbednost dimnjaka.

Talog kreozota je veoma eksplozivan a dimnjak natopljen talozima se lako samozapali (cak i eskplodira) sto dovodi do njegovog unistavanja.


Postoje dimnjacki ventilatori za visoke temperature, recimo Dospel pravi bas za takvu namenu.

Imao sam ideju da napravim prisilnu promaju u dimnjaku ali sam brzo odustao - razlog cena ventilatora (nesto preko 1.000 evra bez kucista, termostata, upravljacke elektronike) kao i potreba za ciscenjem na svakih 3-5 dana rada / lozenja.

Za mene je to bilo previse muke za relativno skromni dobitak.

Po informacijama koje imam loziste za drva sa prisilnom promajom dimnjaka, sa lambda sondom i preatecim kompjuterom koji upravlja procesom sagorevanja se nudi po ceni od oko 5.000 - 8.000 evra za snagu kotla 20 kW.

Tema je interesantna i samim tim sto se tek u ovom veku pocelo sa ozbiljnijim razvojem lozista na drvnu masu u smislu upravljanja procesom sagorevanja u realnom vremenu sa povratnom spregom dovoda goriva / vazduha i promajom dimnjaka kojima se aktivno upravlja."

U elektronskim uredjajima se upravo koristi taj princip povecanja dodirne povrsine hladnjaka / grejaca sa okolnim vazduhom radi sto vece razmene toplote.

Takvim hladnjacima se odvodi toplota (disipacija) sa tranzistora snage posto je nuzno odrzati temperaturu p-n spoja ispod kriticne.

Za pomenuti tip smederevac nije problem napraviti sistem jako efikasnog oduzimanja toplote dimnim gasovima, ali time se remeti promaja dimnjaka i time blokira sam proces sagorevanja u lozistu.

Naci pravu meru je stvar metode probe i pokusaja, a pri tome se usovi velicine tog izmenjivaca toplote menjaju sa promenom spoljne temperature, promenom brzine i smera duvanja vetra, itd.

Drugim recima, treba pokusajem pronaci minimalnu temperaturu dimnih gasova za tu konkretnu lokaciju i prema tome pokusajem odrediti adekvatnu povrsinu i oblik izmenjivaca toplote koji hladi dimne gasove.

Ukratko, fabricka velicina izmenjivaca unutar sporeta-kotla je odredjena uz faktor sigurnosti tako da uvek obezbedi dovoljan cug u lozistu za pravilno sagorevanje.

Svaka promena moze da utice na sagorevanje, i time povrat dimnih gasova kroz otvor lozista nazad u prostoriju a sto moze da bude veoma opasno.

Stoga treba biti oprezan i sve eksperimente raditi u jako dobro provetrenim prostorijama, ili uz pomocnike koji mogu brzo i efikasno da provetre prostoriju u kojoj se lozi u slucaju potrebe.

CO nema miris, boju, nevidljiv je i lako se sakupi u koncentraciji koja ubija u zatvorenoj prostoriji u kojoj se lozi pa treba biti izuzetno oprezan.

Slicno kao auto u garazi, opreza nikada dosta.


Bilo bi zanimljivo saznati podatke o "smederevcu" koliko iznose projektovane temperature dimnih gasova za razlicite modele, koliko margine zastite su ostavili konstruktori radi sigurnosti u smislu promaje.

A eventualno i sve to testirati u praksi i mernim protokolom dovoljno pouzdano utvrditi promene efikasnosti pa na osnovu tih proba doraditi odvod izduvnih gasova na nacin kako je @eloizo predlozio (stedisa sa vise cevi, veca povrsina, orebrene cevi).

eloiza: Po informacijama koje imam loziste za drva sa prisilnom promajom dimnjaka, sa lambda sondom i preatecim kompjuterom koji upravlja procesom sagorevanja se nudi po ceni od oko 5.000 - 8.000 evra za snagu kotla 20 kW.