Чему я научился при отоплении с помощью наружного дровяного котла
Для обогрева выставочного зала мы используем центральный котел E-Classic 2400, который мы приобрели в компании Dale Temple of Temple Plumbing & Heating в Вестминстере, штат Вермонт. Мы сжигаем древесный лом (от производства мебели) и деревья, которые нужно выбраковать из нашего леса.
Экологически безопасное отопление Стоунхерста
Моя жена Пегги и я основали компанию по производству экологически чистой мебели в 2005 году. С годами бизнес рос, и в сентябре 2012 года мы приобрели Стоунхерст, историческую собственность и бывшую горнолыжную зону в Верноне, штат Вермонт. Цель состояла в том, чтобы восстановить собственность и создать уникальное место для покупателей, чтобы покупать деревянную мебель, сделанную в Вермонте. Мы решили инвестировать в открытый дровяной котел для обогрева отремонтированного дома. Пегги хотела избежать использования ископаемого топлива, а я хотел использовать множество поваленных деревьев на участке.
Мы выбрали модуль Wi-Fi FireStar XP, который обеспечивает производительность в режиме реального времени, рабочие данные, диаграммы и графики с течением времени. Я также настроил тексты и электронные письма, чтобы предупредить меня о потенциальных проблемах.
Наружные дровяные котлы прошли долгий путь
Наружные дровяные котлы стали очень эффективными, и за последнее десятилетие технология значительно изменилась. Ими можно сжигать практически любую древесину (кроме химически обработанной). У нас есть центральный котел E-Classic 2400 с опцией модуля удаленного мониторинга, приобретенный в декабре 2012 года. Теперь, имея за плечами около пяти лет опыта, я почувствовал, что пришло время поделиться нашим опытом с другими, которые могут рассматривать котел. . Я также участвовал в практических занятиях по управлению лесным хозяйством, так как это ключ к нашей стратегии (и, возможно, к вашей).
Удивительно, но с нашим котлом редко бывает дым.
Преимущества
- Топливо для отопления в Вермонте доступно и в изобилии.
- В помещении нет беспорядка.
- Дыма почти нет. Котел настолько эффективен, что вы обычно не можете сказать, что он работает, если не видите волны тепла, исходящие от дымовой трубы.
- Наружные дровяные котлы включают опцию, которая позволяет осуществлять удаленный мониторинг, который отправит вам электронное письмо или текстовое сообщение, если возникнет какая-либо проблема. Вы можете следить за работой котла на своем iPhone, чтобы понять, когда пора подбрасывать дополнительные дрова.
- Котловая зола минимальна в холодную погоду, когда котел работает на горячую. В более мягких условиях котел работает немного холоднее, что приводит к большему накоплению золы.
- Мы можем заполнить топку дровами, обрезанными до 30 дюймов, оставляя 3 дюйма с каждого конца для потока воздуха примерно 10 раз, прежде чем вычищать золу. Количество золы обычно составляет около 2 полных лопат.
- Вы будете пахнуть дымом после того, как загрузите котел… лол, если вам нравится этот аромат.
Испытания
- Вы будете пахнуть дымом после того, как загрузите котел
- Понимание того, как поддерживать химический состав котловой воды. Важно предотвратить коррозию трубопроводов и компонентов. Это не сложно, но вы должны проверять химический состав не реже одного раза в год или после добавления дополнительной воды.
- В уличном дровяном котле можно сжигать древесину любого типа, однако есть и обратная сторона, если древесина мягкая, например сосна или болиголов, это накопление креозота в отверстиях воздухозаборников.
Основы котла
Несколько замечаний о том, как работает большинство уличных дровяных котлов:
- Котел включается и выключается, чтобы поддерживать температуру воды в котле между 170 и 185 градусами по Фаренгейту.
- Дрова, которые горят, образуют угольный пласт. Горячие угли падают в область, называемую реакционной камерой, которая действует как доменная печь, что приводит к газификации древесины, которая затем сжигается.
- Воздух для горения в топку подается вентилятором, который нагнетает воздух в топку через соленоидные отверстия.
- Как правило, имеются два отверстия диаметром около 2 дюймов, которые работают независимо в зависимости от температуры воздуха для горения, подаваемого в теплообменник для нагрева воды.
- Когда хвойная древесина сжигается, в этих отверстиях образуется креозот, и они начинают закупоривать. Они будут требовать периодической очистки, и частота будет зависеть от того, сколько хвойных пород сжигается.
Экономика управления лесами
- Мы управляем нашим лесом с целью увеличения урожая лиственных пород, поэтому хвойные породы (у нас сосны и болиголовы) необходимо удалить, чтобы открыть полог леса и позволить саженцам лиственных пород процветать. Нам повезло, что этим занимается наш профессиональный лесничий Линн Левин.
- Для вырубки деревьев в лесу необходимо иметь лесозаготовительную технику (или можно нанять лесоруба).
- Чтобы удаление деревьев было прибыльным для лесозаготовителя, должно быть достаточно пиловочника, чтобы оправдать перемещение оборудования на месте. Для этого потребуется пройтись по лесу и пометить деревья, чтобы лесоруб знал, что рубить.
- Очевидно, что есть некоторая работа, связанная с распиловкой, раскалыванием и укладкой дров. Вы также должны быть опытными в эксплуатации и обслуживании бензопилы.
- Разделитель бревен необходим, но если вы потеряете фокус на долю секунды, это может привести к серьезной травме. Разделитель логов очень неумолим. Вам следует никогда спешите при использовании разделителя бревен (я потерял из-за него палец).
Убедитесь, что ваша древесина сухая
Древесина, которую вы используете, будет определять эффективность котла, и она должна быть хорошей и сухой. Мы научились вести 2-х летний запас древесины. Покрытие верхней части штабеля древесины пластиком помогает процессу сушки. Дровяной штабель должен иметь хороший поток воздуха вокруг него и примерно 2 года времени для значительной сушки, что ограничит количество периодической очистки входных сопел воздуха для горения.
Панель управления Firestar показывает температуру воды и реакционной камеры, а также подключение к Интернету.
Проблемы с обслуживанием
Существуют определенные критические компоненты, в случае отказа которых котел перестанет подавать тепло, и целесообразно провести инвентаризацию этих деталей. Эти детали включают в себя: дверную прокладку, циркуляционный насос/двигатель котла, один запасной соленоид, датчик температуры реакционной камеры и датчик температуры воды.
Наш демонстрационный зал и офисы в Стоунхерсте занимают около 5000 квадратных футов. Мы используем 12-16 кордов дров/год для отопления.
Советы и советы
Современные дровяные котлы для наружного применения используют передовую технологию газификации, обеспечивающую высокую эффективность. Если у вас есть доступный запас древесины и оборудование, или пара крепких подростков, которые будут рубить, раскалывать и складывать в штабели, или вам нравится пользоваться бензопилой, или если вам просто нравится заниматься спортом, это хороший способ обогрева здания.
Я чувствую, что лучше по умолчанию больше, чем меньше, что касается размера котла. Чем больше коробка, тем больше кусков бревна вы режете, тем меньше пропилов для большего количества топлива. Рубить, колоть и складывать дрова — это весело! Вспомните Тома Сойера… Оставайтесь там в тепле и безопасности!
Обновление дровяного котла сезона 2018-19 и испытания
Вот и закончился очередной отопительный сезон!
Этой зимой в холодный декабрьский день (15 градусов) между Рождеством и Новым годом наружный котел начал отключать выключатель питания котла GFCI на 15 ампер в главном здании. GFCI удалось сбросить, однако он периодически продолжал отключать выключатель примерно раз в неделю. Ни на главном распределительном щите, ни на котле ничего не обнаружено.
7 февраля сработало УЗО, и были сняты показания тока на всех трех зональных насосах, а также при включении электроники. Ниже приведены показания:
- Питание цепи — 0.245 ампер
- Всего при работающем насосе зоны 1 – 3.64 ампер.
- Всего при работающем насосе зоны 2 – 4.26 ампер.
- Суммарный ток при работающем насосе Зоны 3 — 5.24 А (значительно ниже номинала 15 А для GFCI)
12 февраля котел потерял мощность, и на этот раз GFCI не сбрасывался. Из-за предыдущих расследований в центре внимания оказался котел снаружи.
Новый модуль удаленного мониторинга был установлен в начале сезона после того, как в октябре вышел из строя цифровой источник питания удаленного мониторинга, поэтому все соединения проверялись. Осмотр выявил повреждение соединения на вентиляторе. Один из трех проводов на пластиковом разъеме был деформирован и почернел сильнее остальных. Из-за характера окружающей среды черный пылевой налет на этом корпусе не является редкостью, поэтому все приходилось протирать, чтобы увидеть его.
Это соединение, по-видимому, периодически всплескивало дифференциальный ток, который обнаруживал GFCI. Рядом с энергетической компанией также проводились работы на линии, которые могли периодически влиять на напряжение в сети, что усугубляло проблему.
К счастью, у меня был запасной вентилятор, который мы могли установить. Старый вентилятор был отсоединен, разъем почистили, как могли, и установили новый вентилятор. В самом вентиляторе не было ничего плохого, это было просто соединение с высоким сопротивлением, которое перегревало соединение и вызывало состояние дифференциального тока и последующее срабатывание выключателя.
В руководстве Central Boiler Classic сказано, что в конце отопительного сезона необходимо смазать этот вентилятор маслом 3-в-28 со стороны двигателя, и вам нужно снять его, чтобы сделать то, что включает в себя отсоединение этого разъема. Я предполагаю, что в процессе отсоединения этого разъема один из проводов слегка сместился или ослаб, что привело к соединению с высоким сопротивлением. Сейчас XNUMX марта и никаких дополнительных проблем не замечено.
Если вы читали мой первоначальный блог о котлах, я подчеркнул важность наличия некоторых важных запасных частей. При 15 ° F снаружи это причина, по которой критически важные запчасти важны, когда вы полагаетесь на открытый дровяной котел для большей части вашего тепла.
Зайдите и посмотрите, подходит ли вам уличный котел
Мне за это не платят — мне просто очень нравится котел, и я хочу обратиться к тем, кто может его рассмотреть. Не стесняйтесь зайти в Стоунхерст и проверить наши.
Уже подписаны на наш блог? Для получения дополнительной информации подпишитесь на нашу электронную рассылку
Этот блог написан вашими друзьями из Vermont Woods Studios. Ознакомьтесь с нашей мебелью и предметами интерьера, сделанными в Вермонте, онлайн и посетите наш выставочный зал и художественную галерею в Стоунхерсте, недавно отреставрированном фермерском доме 1800-х годов, расположенном в предгорьях Зеленых гор.
Пегги Фарабо
Она генеральный директор, которая тормозит саламандр, кормит из бутылочки спасенных белок и проводит каникулы, делая мебель для сельской школы в Коста-Рике. Она верит в будущее и в людей, которые его построят. Бывший профессор дистанционного обучения в Университете Тулейна со степенью магистра в области гигиены и безопасности окружающей среды, она превратила интерес к сохранению лесов и вымирающим видам в растущий местный бизнес. Она предоставляет статистику тропического леса с головокружительной скоростью, но знает, как замедлить темп и оценить красоту только что законченного предмета мебели, ставшей семейной реликвией.
Вопросы и ответы по петле Хартфорда
Пол Дюпон, инженер-консультант из Портленда, штат Орегон, написал мне пару строк и предложил написать немного о петлях Хартфорда — как они появились, что они делают, когда вам следует их использовать и что произойдет, если вы этого не сделаете. .
Хорошая идея, Павел! Вот оно:
В: Что, черт возьми, такое петля Хартфорда?
A: Это расположение трубопровода между коллектором парового котла и его самотечным возвратным трубопроводом. Конец коллектора опускается вертикально ниже линии воды котла и соединяется с нижней частью котла. Мы называем эту трубу «уравнителем», потому что она уравновешивает давление между выходом пара из котла и входом возврата конденсата. «Мокрая» самотечная обратная линия, возвращающая конденсат из системы, поднимается от пола и соединяется с уравнителем в точке примерно на два дюйма ниже самой нижней линии рабочей воды котла.
В: Мертвецы всегда использовали эту петлю?
A: Нет, они использовали возврат прямо в нижнюю часть котла без использования петли Хартфорда или эквалайзера. Однако, когда они прокладывали котел таким образом, малейшее давление пара выбрасывало воду из котла в обратку. Они решили эту проблему с помощью обратного клапана на мокрой обратке (это труба под линией воды котла).
Однако вскоре они обнаружили, что обратный клапан заполняется осадком и застревает в открытом положении. Это привело к тому, что вода снова вышла из котла, поэтому они разработали уравнительную трубу вместо обратного клапана. Какое бы давление ни возникло внутри котла, оно также появится внутри уравнительной трубы, если вы правильно подберете размер этой трубы. Две силы уравновешивают друг друга, и вода остается в котле.
В: Что произойдет, если обратная линия порвется?
О: Из котла вытекает вода, и котел либо трескается (сухое горение), либо взрывается (если кто-то доливает воду во время сухого горения). Имейте в виду, что в дни работы угольных и дровяных котлов отключений по маловодью не было. Э.Н. Макдоннелл изобрел первую отсечку при низком уровне воды в 1923 году. Ему пришлось ждать изобретения масляной горелки, прежде чем его продукт стал иметь какой-либо смысл.
В: Как появился Loop?
О: Примерно в 1919 году Hartford Steam Boiler Insurance and Inspection Company устала оплачивать претензии по всем этим сломанным котлам, поэтому они придумали эту идею и обязали ее для всех, кто хотел застраховать их котлы. Вскоре все стали называть это петлей Хартфорда (или андеррайтеров). Если вы посмотрите на записи отказов котлов до и после 1919 года, вы увидите, что Петля оказала очень положительное влияние на нашу промышленность.
В: Как работает цикл?
О: В случае разрыва обратки вода может вытекать из котла только до места, где влажная обратка соединяется с уравнителем. Петля работает как сифон, в котором заканчивается вода. Точка соединения контура с уравнителем находится выше кровельного листа котла, что обеспечивает безопасность. Поскольку вода не могла мгновенно исчезнуть из котла, это дало Мертвецам некоторое время, чтобы заметить проблему и спасти дровяной или угольный котел. Устройство трубопровода не было безотказным, но это было значительное улучшение по сравнению со старым способом возврата конденсата непосредственно в нижнюю часть котла.
В: Что произойдет, если я не использую петлю Хартфорда?
О: В настоящее время ваша отсечка при низком уровне воды должна защищать котел от внезапной потери воды, но если у вас есть система самотёка, вам действительно нужна петля Хартфорда. Hartford Loop — это самая дешевая страховка, которую вы можете купить, чтобы обеспечить отключение при низком уровне воды в случае разрыва обратки и внезапного выхода воды из котла. Отсечки при малой воде — это здорово, но, хотите верьте, хотите нет, есть несколько таких, которые не сдуваются раз в неделю. Действительно!
В: Почему Loop подключается к эквалайзеру с закрытым ниппелем?
О: Пар поднимается через уравнитель так же, как и через секции котла. Когда относительно холодная обратная вода встречается с этим паром у закрытого ниппеля, поднимающиеся пузырьки пара быстро конденсируются. Естественно, обратка устремляется, чтобы заполнить пустоту, оставленную схлопнувшимися пузырьками, и это создает внутри тройника, соединяющего обратку с уравнителем, небольшой гидроудар. Если вы используете длинный ниппель вместо узкого, у возвращающейся воды будет больше места для движения, поэтому она создает больший гидравлический удар из-за своей инерции. Длинные соски в этом случае действуют как стволы оружия, и вам всегда следует избегать их. Вставьте закрытый ниппель или используйте Y-образный фитинг.
В: Насколько ниже линии котловой воды я должен подсоединить запорный ниппель?
A: Как правило, он должен быть на два дюйма ниже нижней части мерного стекла, но проверьте это в спецификациях производителя котла. Осевая линия закрытого ниппеля должна быть ниже ватерлинии, но выше листа свода котла.
В: Могу ли я просто установить закрытый ниппель на два дюйма ниже центра мерного стекла?
A: Это, вероятно, слишком много. Видите ли, когда вода выходит из котла в виде пара, уровень и в котле, и в уравнительном уровне падает. Если он опустится ниже закрытого ниппеля, пар будет проталкиваться через уравнитель, поступать в мокрую обратку и создавать гидравлический удар. Обычно это происходит ближе к концу цикла стрельбы и вызывает очень заметный грохот.
В: Нужна ли мне петля Hartford Loop, если у меня сухой возврат?
О: Да, и вот почему. Рассмотрим однотрубную паровую систему. Магистраль проходит от коллектора котла вокруг подвала, а затем впервые падает, когда возвращается в котел. Ниже водовода котла нет обратных труб, поэтому нет опасности потери котловой воды в случае разрыва обратки над водоводом.
Но вам все еще нужна петля Хартфорда. Помните, что ваш трубопровод рядом с котлом имеет уравнитель, который не дает воде вытекать из котла при повышении давления пара. Если вы попадете прямо с конца вашей паровой магистрали (возврата) в уравнитель, вы создадите условие, при котором пар может иметь доступ к обратной линии через уравнитель, поскольку водяная линия в котле испаряется. Опустив обратку на пол, а затем подняв ее в уравнитель (другими словами, построив петлю Хартфорда), вы гарантируете, что пар из уравнителя никогда не попадет в обратку и не вызовет гидравлический удар.
В: Какого размера должен быть эквалайзер?
A: Это зависит от размера котла. Котлы до 900 квадратных футов EDR (теплопроизводительность DOE) должны иметь уравнитель не менее 1-1/2”. Если котел рассчитан на EDR от 900 до 6,400 квадратных футов, используйте уравнитель 2-1/2 дюйма. Котлы мощностью более 6,400 EDR должны иметь уравнитель размером четыре дюйма. Если ваш уравнитель слишком мал, он не уравновешивает давление на обратке, и ваша линия котловой воды будет очень неустойчивой.
В: Нужна ли мне петля Хартфорда, если у меня есть обратный насос?
О: Как только вы добавите этот конденсатный или питательный насос в паровую систему, вы откроете возврат в атмосферу. В этот момент эквалайзер перестает быть эквалайзером и становится просто капельной линией для заголовка. Вся обратная вода должна поступать в ресивер насоса, а оттуда в котел.
Насос имеет обратный клапан на нагнетании для удержания котловой воды в котле. Если обратный клапан выйдет из строя, вода из котла просто потечет назад в ресивер насоса и запустит насос. Насос вернет воду в котел и отключится. Затем это произойдет снова. Вновь и вновь.
Если в ресивере произойдет утечка, а обратный клапан одновременно выйдет из строя, бойлер может потерять воду, поэтому вы можете использовать петлю Хартфорда, если вас движет дух, но есть один большой недостаток. Каждый раз, когда насос запускается, он выбрасывает воду под давлением через закрытый ниппель в этот тройник с закругленной головкой в капельнице коллектора. Часть этой воды, вероятно, попадет в коллектор котла, где создаст сильный гидравлический удар.
Вот почему я думаю, что вам лучше направить нагнетание насоса в нижнюю часть капельницы коллектора, намного ниже линии воды котла.
