Optimizarea functionarii arzatoarelor pentru peleti

Cateva lucruri despre modul de punere la punct a functionarii unei centrale ,sau soba, cu ardere de tip racheta, pe peleti.
In astfel de constructii arderea este completa". Flacara ajunge la temperaturi de peste 1000 grade iar modul in care ne dam seama ca cest lucru se intampla ,in lipsa unui termometru industrial, este privind flacara in interiorul sobei.
Culoarea flacarii variaza intre:  rosu = ardere deficitara -temperatura scazuta + fum si cenusa mai mult decat ar trebui si galben/alb- albastrui cant temperatura este maxima / fum zero/cenusa minima ,randament maxim.
Sobele cu acest tip de ardere au avut la inceput canalul ascendent izolat termic pentru a nu pierde caldura dar in practica s-a dovedit ca arderea poate fi completa si fara acesta izolatie, ba mai mult avand unul dintre peretii canalului ascendent comun cu bazinul schimbatorului de caldura ,ca in cazul centralei realizata de mine.
Calitatea flacarii depinde de constructia centralei/soba , calitatea combustibilului si raportul arzator /aer aspirat Sa le luam pe rand :

-Doi parametri sant importanti in constructia unei sobe racheta :

           1- canalul orizontal[focarul] trebuie sa aiba o sectiune mai mica decat canalul ascendent cu aprox 15%.[max 50%] Se poate si fara dar am sa explic  simplu de ce e mai bine sa existe acesta diferenta.
Carburatorul clasic pentru motoarele termice pe benzina are o zona ingustata numita difuzor. Acolo aerului aspirat de motor ii creste viteza , lucrul asta contribuind la o mai buna pulverizare a combustibilului. In cazul nostru ingustarea canalului orizontal duce tot la o crestere a vitezei aerului in acea zona ce se transpune intr-o crestere a calitatii arderii. Sa ne gandim la flacara oxi-acetilenica. Doar gazul combustibil [metan, acetilena] arde cu o flacara fara calitati termice extraordinare ce nu poate topi metalul. Aportul oxigenului sub presiune  modifica insa arderea in functie de dozajul ales de catre sudor , in cazul nostru vorbim de tirajul aferent unui anumit fel de constructie a sobei iar micsorarea cu aprox 15% a canalului orizontal e solutia optima dpmdv
     
         2-Lungimea canalului ascendent daca e prea mare duce la pierderi de randament ,flacara consumandu-se in interiorul sau. Raportul de 1/7 intre diametrul canalului ascendent si lungimea sa e rezonabil dar nu e nici un imdiment sa face-ti propriile probe. De ex daca bazinul e deasupra canalului ascendent e de preferat lungimea minima a cestuia pentru ca flacara sa intre in contact cu bazinul. La un canal ascendent lung flacara se cunsuma in urcare , cum spuneam, iar bazinul preia caldura  doar din gazele firbinti
In cazul particular al centralei realizata de mine lumgimea acestui canal nu e o problema pentru ca acolo se face transferul termic, unul dintre pereti fiind bazinul.[vedeti postarile anterioare]


-Calitatea combustibilului e data in primul rand de umiditatea scazuta [8%], apoi de datele fizice diametru/lungime constanta [peletii de 6mm ard mai bine si se aprind mai usor] , cantitatea de cenusa rezultata care e precizata de producator ,daca e serios ,[prea multa cenusa infunda arzatorul] 1% e bine si abia in ultimul rand puterea calorica .


- Raportul dintre sectiunea ocupata in focar de catre arzator si cea necesara pentru trecerea aerului necesar arderii trebuie sa fie 1/5 in cazul arzatoarelor facute de mine indiferent de marimea lor

.

Aici discutia se poate lungi f mult datorita faptului ca suprafata utila a unui arzator mai mare modifica raportul cu zona de aspiratie [aer secundar],insa in ciuda acestui fapt in practica s-a dovedit ca in acest fel avem o functionare optima. Motivele pot fi doua: 1-Arzatoarele lungi , gen plita [fig 2 si 3 , vedeti 'Arzatorul perfect"] lasa aerul sa treaca si prin stratul subtire de  peleti ce nu formeaza un perete" ca in cazul arzatorului scurt . 

Pentru cei care vor sa experimenteze dar si pentru a se intelege ca nu e nimic batut in cuie am sa spun ca se poate obtine o ardere constanta  si de calitate renuntand complet la aerul secundar, acel 1/5 de sub arzator, cu penalizari insa in ceea ce priveste durata de viata a arzatorului.

2 -flacara de dimensiuni mai mari influenteaza tirajul , viteza aerului aspirat printr-o aceiasi sectiune crescand.

Despre aprinderea, functionarea si rezolvarea problemelor pe care le poate genera un arzator pe peleti am sa explic detaliat in continuare.

Din multimea de modele posibile ma voi opri doar la doua singurele ce cred eu ca merita atentie si pe care le folosesc. E vorba despre arzatoarele din desenul de mai sus. Cel scurt , american , [vedeti constructia lui aici  https://www.youtube.com/watch?v=lkvI6Gxn1Ro&t=1741s  , cu zabrele pe ambele parti are urmatoarele avantaje: 

1-poate functiona cu o flacara f redusa pentru cazul in care nu e chiar frig

2-e usor de construt

Dezavantaje:

Viteza scazuta de curgere a peletilor conditionata de marimea scazuta a flacarii poate duce la aprinderea peletilor in toata masa arzatorului daca nu se iau masuri de preventive cum sant:

Aspiratia aerului necesar functionarii trebuie sa se faca din apropiere si sa fie condus printr-un burlan de hota pana la arzator. Acest lucru raceste intr-o oarecare masura peletii dara are si darul de a dirija spre focar orice firicel de fum pentru ca la iesirea burlanului  aerul are deja o viteza crescuta.

-Flacara are in calea ei un perete de zabrele pe care il exfoliaza destul de rapid Din acest motiv e bine ca arzatorul de acest tip sa fie confectionat simetric,fata/spate, pentru a-l putea intoarce dublandu-i astfel timpul de utilizare. Cu 2-3 astfel de arzatoare ,facute din toamna , se poate trece iarna. Poate da si o flacara puternica dar se acentueaza uzura

Alternativa este sa folosim electrozi sau vergele din otel/inox refractar seria 310 ce nu se exfoliaza decat la peste 1100grade, dar sant scumpi. Un electrod costa 15-17 ron, la grosimea de 4mm

Eu folosesc ocazional acest arzator , usor modificat , cand afara e cald dar sotia e de alta parere.

Arzatorul lung [cu varianta lui de lungime medie ]e conceput si realizat de mine. 

Avantaje:

Acesta elimina problemele mai sus mentionate dar are si alte avantaje. 

1-faptul ca lipseste peretele de zabrele din calea flacarii il face mai rezistent in timp la exfoliere.

2-suprafata  mare a planului in care peletii sant in contact cu plita permite micsorarea grosimii stratului de peleti. Acest ultim lucru se obtine prin "laminarea" masei de peleti ce vine din rezervor.

Datorita acestei grosimi mici a stratului de peleti aerul necesar arderii poate trece intr-o oarecare masura printre peletii aflati pe plita  in plina ardere ,cea ce duce la o ardere uniforma pe aproape toata aria arzatorului. De aici rezulta o curgere mai rapida si fara stopuri. La realiratea acestui lucru mai concura si faptul ca la partea superioara [palnie] arzatorul se igusteaza micsorand volumul zonei de peleti ce astfel coboara mai repede la o aceiasi viteza de curgere in zona de ardere. 

Aceste lucruri impreuna cu faptul ca peretii palniei sant la distanta de peretii focarului elimina posibilitatea aprinderii peletilor in toata masa arzatorului , lucru specific arzatorului american descris anterior. 

3-Curatarea lui de cenusa nu mai e obligatorie nici atunci cand facem o stingere fortata din cauza necesitatii de a pleca de acasa sau ...

4-nivelul maxim de putere este mult mai mare decat in cazul celui scurt 

5- poate fi folosit din tiraj reglajul marimii flacarii fara pierderi semnificative ale calitatii arderii.

6-la tiraj mare flacara depaseste cu mult canalul ascendent facand posibil gatitul pe capacul superior daca aveti acolo o plita/deschidere cu capac.

Dezavantaje:

1- constructie mai dificila cu unghiuri ce trebuie sa ramana intre anumite limite

2-nu ne putem lauda ca avem in centrala un arzator american  [  doar pentru cei ce gandesc asa ☺ ]

B-distanta fata de peretele focarului

D- peretele frontal al arzatorului responsabil cu laminarea masei de peleti

A-distanta laterala fata de peretele focarului

C-perete posterior , inclinat , al arzatorului

Vedere de dedesubt

In imaginile vecine se vad -gura de aspiratie a aerului de afara, 

 clapeta de tiraj , arzatorul cu zona superioara ingustata si aflat la distanta de peretii centralei plus rezervorul pentru peleti

In imaginea de mai jos se vede aranjamentul economic [1kg/ora]

Imaginea e editata dar corecta.

 capacul pentru oprirea imediata a focului [tabla 3mm]

Capacul montat. 

Nu are garnitura  , nu e nevoie de asa ceva. Un alt rol al acestui capac este acela de a impiedica formarea curentilor reci de aer cand centrala nu e in functiune. 

Acum,..nu vreau sa se creada ca arzatorul scurt e bazat pe o conceptie nefericita pentru ca nu e deloc asa. E o expresie a simplitatii , chiar daca  implica si unele dezavantaje. 

Asta si-a propus autorul , simplitate si eu cred ca a reusit sa obtina o constructie ieftina , facila si destul de puternica - e capabil sa incalzeasca o centrala ca a mea , cea ce multe din incercarile de acest tip de pe net nu cred ca pot !

Va continua.

19 martie

Atasez un desen pentru dl Eugen , ca raspund la mesaj

Sectiunea ce ramane din suprafata usii trebuie sa fie macar cu 20% mai mica decat sectiunea burlanului . Datorita tirajului fortat aceasta dimensionare nu e obligatorie insa un arzator mai mare va duce la un consum exagerat. Dpmdv si 70 cmp sant suficienti. 10cm latime/7 cm inaltime. Arzatorul plita in puteti gasi in celelalte postari

22 martie

In imaginea de mai jos trimisa de dvs se vede cauza problemei;

-Arzatorul se afla prea jos amplasat si flacara ocoleste fundul bazinului care e probabil tavanul focarului.

-Nu e nevoie de un arzator mai puternic si nici de un debit de aer atat de puternic incat sa va dea fum in casa ci de o captare mai eficienta a caldurii. Cand soba mergea cu lemne flacara verticala incalzea preponderent o alta zona a focarului decat actualul arzator.

Aveti doua variante:

1- Scoateti sticla  si o inlocuiti cu tabla 3-6mm prin care va trece arzatorul

2-Daca doriti sa pastrati neaparat arzatorul unde e  va trebui sa montati o placa de metal sub tavan ,la 50mm distanta ,cu fanta in partea din fata a focarului. Astfel obligati flacara sa urmeze un drum  care imbunatateste captarea caldurii.

solutia cu capra.varza + lupul ☺

Schita pentru Eugen. Materialele pe care le aveti -doua butelii si teava fi 160mm

aveti nevoie de tabla de 6mm pentru focat ,cenusat si gura de alimentare

intre capatul canalului ascendent si capac 100-150mm

23/04

Varianta de mai jos are o teava ce strabate canalul ascendent pe verticala. Se poate si fara bazinul de deasupra dar cu o reducere a randamentului

 Primele probe dl Eugen

29-04-2017

doua probleme:

- Cred ca lungimea canalului ascendent nu s-a modificat si trebuia. Raportul 1/7 [diametru/lungime] se calculeaza in acest caz scazand aria sectiunii tevii cu apa din aria sectiunii canalului ascendent. Pentru suprafata ramasa gasim diametrul cu suprafata  respectiva urmand ca lungimea canalului ascendent sa devina 7x acel diametru. Adica mai mica decat acum.Va functiona si asa dar nu si pe vreme rea

-Palele pentru rotatia fumului" le-ati facut cu o inclinatie mica pentru a nu afecta urcarea flacarii catre rezervor dar in acest fel nu veti avea rotatie. Distanta intre capatul canalului ascendent si bazin trebuia calculata cu o suprafata egala sau putin mai mare [10%]decat cea a canalului ascendent In felul acesta ati fi avut probabil 40-50mm distanta intre cele doua si nu arfi fost problema o incliatie mai mare  palelor

In rest, felicitari ! Se vede ca va place lucrul cu metalul ! Treaba asta ocupa un timp pe care multi altii ar prefera sa-l petreaca ,.......

-

.