1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Самодельный полностью электрический терморегулятор

Тема в разделе "Твердотопливные котлы и горелки", создана пользователем of_silence, 04.03.11.

Статус темы:
Закрыта.
  1. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    Доброго всем времени суток!
    Решили мы семьей делать котел для отопления дома, 1:1 как на приложеном фото.

    Покупной не пойдет - топочная находится в подвале и чтобы туда установить фирменный котел придется раздолбить 3 дверных проема и котел тащить через квартиру - в общем котел можно только собрать на месте самому.

    Я хочу сделать систему электронного терморегулирования. Начинаются вопросы. С регулировкой первичного воздуха проще некуда - надо больше тепла - больше дуем. А вот вторичный воздух - это вопрос. С одной стороны, можно подобрать соотношение первичного воздуха ко вторичному и держать постоянным. Но ведь дрова разные - к концу сезона они совершенно сухие, а в начале - можно сказать мокрые! Объем газов сгенерированных в результате подачи неизменного объема первичного воздуха будет разный. Соответственно рациональное кол-во вторичного воздуха также будет отличаться.
    Никто не заморачивался на эту тему? можно ли как-то мониторить процесс горения и регулировать подачу вторичного воздуха основываясь не на объеме первичного, а на том, сколько его действительно нужно для наиболее эффективного горения?

    Если бы можно было мерить температуру пламени, было бы просто - снижаем подачу воздуха, пока температура пламени не начнет снижаться - верный признак недостатка воздуха. Увеличиваем обратно. При быстром измерении температур это бы отлично работало. Но у нас есть только температура выходной воды, там постоянная времени с полчаса наверное, метод поискового сигнала не катит:( Есть еще идеи? Если кто-то этим уже занимался, ткните ссылкой, пожалуйста:)

    Про реализацию. Хочу сделать частотный привод для трехфазного асинхронного двигателя (дома валяются улитки с такими двигателями). Выбор пал именно на трехфазник, так как коллекторный двигатель менее надежен. Управляться частотник будет через гальваническую развязку по цифровому интерфейсу от головного модуля. Головной модуль хочу сделать в двух поколениях. Первое - просто регулятор температуры выходной воды котла (нужно сделать достаточно оперативно, так что не до изысков). После того, как он заработает буду делать второе. У нас 2 этажа дома, соответсвенно хочу сделать измеритель температуры воздуха на каждом этаже, распределитель потока воды с электроприводом. В этом варианте режим печи будет определяться текущей температурой в 2 помещениях.

    Прошу не ругаться на кажущуюся эпичность затеи. Делать в цифровом виде на микроконтроллере совсем не сложно, тем более что кол-во деталей будет минимум - головной блок - датчики, кнопки, экранчик и контроллер (куда проще?), частотный привод - контроллер, драйверы силовых транзисторов 3 шт и 6 шт самих транзисторов, плюс выпрямитель сетевого - тоже совсем не сложно.
     

    Вложения:

    • zienbart_2.jpg
    of_silence , 04.03.11
    #1 + Цитировать
  2. georgnsk
    Регистрация:
    04.11.09
    Сообщения:
    3.263
    Благодарности:
    490

    georgnsk

    Живу здесь

    georgnsk

    Живу здесь

    Регистрация:
    04.11.09
    Сообщения:
    3.263
    Благодарности:
    490
    Адрес:
    Новосибирск
    Вот по такой схеме котел себе не стал бы делать. Представьте, левый вентилятор стоит, а правый дует(или наоборот всёравно)... Весь дым через левый(стоящий) вентилятор окажется в доме! Вывод-выкинуть оба вентилятора и поставить один дымосос, если хочется поуправлять, то на патрубки первичного и вторичного воздуха поставьте управляемые заслонки(эл.замки от дверей авто).
     
    georgnsk , 04.03.11
    #2 + Цитировать
  3. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    На случай, если вы меня не правильно поняли - я предполагаю частотное управление, то есть я буду плавно регулировать скорость вентилляторов от нуля и до максимальной.

    За замечание большое спасибо - я как раз планировал останавливать правый вентилятор на время розжига - такая неприятная ситуация вполне бы могла произойти.
     
    of_silence , 04.03.11
    #3 + Цитировать
  4. shunin
    Регистрация:
    14.09.09
    Сообщения:
    10.295
    Благодарности:
    1.724

    shunin

    автоматический котел

    shunin

    автоматический котел

    Регистрация:
    14.09.09
    Сообщения:
    10.295
    Благодарности:
    1.724
    Адрес:
    Новосибирск

    Не то, чтоб сложно, но долго пока получится нужный результат.
     
    shunin , 04.03.11
    #4 + Цитировать
  5. Кот Ярослав
    Регистрация:
    10.05.09
    Сообщения:
    799
    Благодарности:
    228

    Кот Ярослав

    Живу здесь

    Кот Ярослав

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.05.09
    Сообщения:
    799
    Благодарности:
    228
    Адрес:
    Киев
    По составу дымогазов, например, с помощью лямбды, как в хороших пеллетниках.


    Логика работы в таком случае - вент первичного воздуха управляется исходя из получения нужной мощности (температуры теплоносителя), а вторичного - на небольшой избыток кислорода в выхлопе.
     
    Кот Ярослав , 04.03.11
    #5 + Цитировать
  6. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    Я думал о лямбде, но мне такая идея тогда показалось малореальной, думал сажей забьется, да и считывать с нее данные не так то просто.

    У вас есть какиенибудь ссылки с инфой? или хотя бы название котлов, чтобы я мог оттуда хоть какуюнибудь инфу выцепить. Спасибо:)
     
    of_silence , 04.03.11
    #6 + Цитировать
  7. Кот Ярослав
    Регистрация:
    10.05.09
    Сообщения:
    799
    Благодарности:
    228

    Кот Ярослав

    Живу здесь

    Кот Ярослав

    Живу здесь

    Регистрация:
    10.05.09
    Сообщения:
    799
    Благодарности:
    228
    Адрес:
    Киев
    Здесь в "пеллетных котлах поделитесь опытом 2" точно есть пользователи таких котлов, я так не помню.
    Хотя мне схема с 2 вентами тоже не нравится, и имхо вряд ли Вы выиграете что-то сколь-нибудь существенно, регулируя вторичный воздух.
     
    Кот Ярослав , 04.03.11
    #7 + Цитировать
  8. Alisan
    Регистрация:
    16.03.09
    Сообщения:
    11.375
    Благодарности:
    7.197

    Alisan

    Живу здесь

    Alisan

    Живу здесь

    Регистрация:
    16.03.09
    Сообщения:
    11.375
    Благодарности:
    7.197
    Адрес:
    Калининград
    Вот здесь человек с Украины представляет пеллетную горелку, в которой воплощено все то, о чем вы говорите. Напишите ему. Может быть, он найдет возможным чем-то поделиться с вами. Может и нет. Но, по крайней мере, есть опубликованные им патенты. Найдите их. Уверен, там будет полезная для вас информация.
    Еще есть форум печников. На котором как нигде, обсуждаются проблемы горения древесного топлива. К примеру, вот эта тема очень познавательная.
     
    Alisan , 04.03.11
    #8 + Цитировать
  9. muravey62
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13

    muravey62

    Живу здесь

    muravey62

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Днепропетровск
    два месяца шарюсь по просторам инета выбирая оптимальную конструкцию для своих условий мое мнение что самая надежная деталь та, которой нет.Регулировка подачи воздуха изменением оборотов двигателя для себя представляю несколько проще коллекторный автомобильный двигатель в сборе с улиткой от 21 волги там все металлическое а судя по многочисленным отзывам специалистов то лучше дымосос и управление вторичным воздухом путем уменьшения сечения.На вашем рисунке вижу что вторичный воздух подается не в горелку а в камеру сгорания,а во многих конструкциях смешивается с газом и сгорает в камере из шамотного кирпича горелка тоже из него вот гляньте на различные котлы
     

    Вложения:

    • 7649_3_b (1).jpg
    • 7649_29_b.jpg
    • e4bd5312437b.jpg
    • 695921.jpg
    muravey62 , 05.03.11
    #9 + Цитировать
  10. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    Спасибо за схемы.
    Я уже читал про разные конструкции горелок и в конце концов остановился всетаки на таком варианте. Ниже написано почему.

    Про вентиляторы. Хотелось бы получить комфортные условия для дома (постоянная, и причем разная температура для двух этажей - понятия у меня с женой и родителей о комфортной температуре отличается на 4-5 градусов), поэтому всетаки хочу сделать все полностью автоматическим. Лично мне проще частотный привод, чем городить автоматику на заслонки - релейное управление не подходит, так как при полном перекрытии воздуха газы будут не сгорая улетать в трубу, а плавно крутить заслонками - это шаговый двигатель + схема управления = та же лабуда, что с частотым приводом плюс двигатель + заслонка, то есть сложней выходит. Да и дымосос - та еще конструкция, там температура и сажа - я сомневаюсь, что он+заслонки будет надежней 2 вентиляторов (а то и одного, если выставлять соотношение первичного ко вторичному вручную) работающих при комнатной температуре.

    Про улитку от авто с одной стороны согласен - 12 вольт и управление напряжением - это очень просто. Но с другой стороны всеже в авто улитка работает не круглые сутки. Я сомневаюсь, что коллекторный двигатель сможет надежно работать каждый день в течение нескольких сезонов, а сгоревший/износившийся в пыль коллекторный узел посреди отопительного сезона - совсем не подходящий сюрприз. Асинхронник значительно надежней - там выйти из строя могут только подшипники и обмотка, а поскольку я буду брать улитку с запасом и эксплуатировать на небольшой части от макс мощности - можно ожидать очень долгую эксплуатацию.

    Еще, я почитал форумы про условия сгорания и ничего не понял. Все пользуются какими-то сложными, а главное крайне сложно доказуемыми высказываниями о составах газов, горении, и так далее. Действительно доказательного расказа том, как же все происходит на самом деле я так и не встретил.

    Мое ИМХО на тему "стоит ли регулировать" и о сгорании в целом такое. Если мы подаем избыточный воздух, то это снижает температуру факела, и, как следствие, сгорание будет не полным. Если используется схема горения "щель", то проблем меньше, так как на выходе щели будет высокая концентрация газа и сделать слишком бедную смесь не получится. В случае с форсункой сложней - идеальная форсунка (разумеется это абстракция, если она тут не применима - поправьте меня) смешивает воздух ДО горения, как результат можно получить крайне бедную смесь и она в пределе даже вообще может отказаться гореть.
    Плюс, избыточный воздух в обоих случаях добавляет условно говоря "холод" в область горения - как результат снимем меньше тепла с выходного газа. Расчет простой - объем воздуха на его теплоемкость и на разницу температур между всосом и выходными газами = сколько мы потеряли тепла. Думаю если дуть воздуха в 2 раза больше положенного потери будут не хилыми. Особенно с учетом того, что я хочу воздух брать с улицы через регенератор тепла (при топке текущей классической печи, поскольку воздух сосется из дома, от входной двери капитально дует). А прогреть воздух температурой -40 (у нас уже второй сезон по месяцу в районе -30 - -40 держится) - это затратно!

    В общем я пока думаю. Идея с лямбдой заманчива и сложна. Пока стараюсь думать об измерении состава смеси косвенным способом - совать термопару на каком-то расстоянии от факела и мерить температуру (может перед входом в теплообменник). Как я понимаю получается задача об отыскании экстремума методом поискового сигнала. Должна работать на ура (у спутников точка оптимальной мощности солнечных батарей именно так находится. исключительно хорошо работает, и в цифре реализуется просто).

    При этом вопрос "стоит ли регулировать вторичный воздух" для меня остается открытым - раз в неделю подкрутить заслонку в положение, когда пламя только-только становится голубым не сложно, а состав дров у меня меняется скачком пару раз в год - когда новые дрова приходят, это не напряжно будет.
     
    of_silence , 05.03.11
    #10 + Цитировать
  11. muravey62
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13

    muravey62

    Живу здесь

    muravey62

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Днепропетровск
    есть древний учебник о газомоторных установках там описан состав генераторного\пиролизного газа\ Вообще каждый котел можно условно разделить на составляющие а именно- генератор газа, горелка с камерой дожигания и теплообменник плюс управление ентим девайсом . Вторичный воздух можно подавать непосредственно по трубе из нержавеющей стали через камеру дожигания уже воздух горячий и его то много и не надо,если камера для пиролиза окружена водяной рубашкой меньше температура для образования газов и вследствие повышенные требования к влажности дров, если футерована или жаропрочным бетоном или шамотом то можем получить неконтролируемый процесс пиролиза , в атмосе камера футерована наполовину вторичный воздух подается в отверстия в щелевой горелке первичный в область тления углей при наличии хорошего дымохода вентиляторы в принципе не нужны.Если наберете в поисковике котел мотор-сич\енто украинский котел\ так там и конструкция описана и показан ролик о работе, так вот в момент подкладывания дров дым валит в помещение , вот для этого и планирую дымосос работать то он будет кратковременно поэтому не страшно ну насчет 12 вольтовых моторов в инкубаторах которые когда то делал они работают по полгода без остановок и иметь в запас никогда не помешает, так что все относительно и каждый выбирает для себя сам.Вобще многие определяют температуру отходящих газов после теплообменника сдето 170 плюс минус это проще плюс температура воды в самом котле 80-85 градусов а на отопление берете сколько необходимо есть метод управления в режиме старт -стоп кпд немного падает но удобно этот вариант применим для межсезонья днем почти тепло а ночью холодно , ну это в наших условиях а условия свой родины красноярского края я прекрасно знаю,родился и вырос в Заполярье между Диксоном и Дудинкой в поселке караул, здесь, на украине приходится изварщаться и переходить на дрова из-за общего идиотизма через 20 дней тысяча кубов голубого топлива будет 200 баксюков а дрова ,хоть и лесов тут и нет гораздо проще, в ноябре сваял конструкцию выходного дня примитивный котел труба в трубе там между вода лежит горизонтально и греет конечно кпд мал но при алюминиевых батареях и площади 90 кв. хватает дрова горят и свежеспиленные только больше бросать надо а так ничего . Сегодня, попытаюсь упорядочить информацию по котлам и в компе и в голове, а то уже начинаю запутываться что такое хорошо и что такое плохо
     

    Вложения:

    • P5050017_измен.размер.JPG
    muravey62 , 05.03.11
    #11 + Цитировать
  12. muravey62
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13

    muravey62

    Живу здесь

    muravey62

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Днепропетровск
    глянул а книги что то не закачались сейчас по новой попробую архивом.
    Разобрался,не получится у них размер более 2-х метров а тут оказывается ограничение по объёму ссылок на эти файлы нет поэтому если заинтересует теоретические основы газогенерации то можно через почту
     
    muravey62 , 05.03.11
    #12 + Цитировать
  13. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    Вот оно что, там еще книги должны были быть!
    Если можно, отправьте на of_silence(собка)mail.ru (собаку со скобками заменить на @ - шифруюсь чтобы спамеры своими программами мне не слали кучу всего), буду премного благодарен!

    Ролик с дымом в помещение я видел, он в свое время привел меня в большую печаль. Но подумав, я считаю, что в этом котле такого не будет. На чертеже видно заслонку вверху пиролизной камеры, она открывается прям в выходную трубу. Если ее заблаговременно открыть, то труба подогреется и тяга станет дикой - весь дым высосет в трубу.

    Спасибо за инфу по влиянию футировки на процесс пиролиза - мне раньше в таком виде не попадалось. Я встречал упоминания, что у кого-то котлы вскипали даже при отсутствии первичного воздуха, но в таком виде это никто не объяснял. Так что нужно делать? у европейца, что на приложеной мной фото, вся камера была футированой. Я могу не футировать, например, потолок. Делать там водяную подушку конечно бы не хотелось, но так будет лучше?

    Раз пошел такой разговор, поможете по конфигурации самого котла? Я книжек почитаю и выложу чертеж - будет отлично если укажаете на недостатки.
    Как черновой вариант планирую использовать в роли теплообменника 2 чугунные батареи друг на друге в узком канале (вертикально). Каждую секцию разберу, выкину резину и герметизирую чемнибудь термостойким.
    Про нержавеющую трубу тоже отличная идея - заведу ее спереди либо сзади, в зависимости от того, выберу 2 вентилятора или 1.
     
    of_silence , 05.03.11
    #13 + Цитировать
  14. muravey62
    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13

    muravey62

    Живу здесь

    muravey62

    Живу здесь

    Регистрация:
    30.06.10
    Сообщения:
    136
    Благодарности:
    13
    Адрес:
    Днепропетровск
    у меня с детства чертежи не получались в голове представляю легко а вот перенести на бумагу тяжеловато.Попробую не пальцах в верхней части котла находится улитка и заслонки принцип работы
    1 как дымосос режим работы кратковременный вытягивает дым из камеры пиролиза используется и для растопки
    2 при изменении положения заслонок планирую в этом узле 3 шт как эжекторный дымосос , но это вариант теоретический как вдруг понадобится как аварийный при нехватке тяги в дымоходе
    сейчас в примитивном котле горят вчера спиленные дрова горят неплохо значит тяга есть по норме для пиролизного котла 20Па
    футеровка камеры наполовину материал шамотный кирпич его размер 250х120х60 соответственно и камеру считать исходя из размеров когда менять то с заменой не проблема как и горелка и облицовка камеры сгорания-дожигания
    Воздух можно подогревать если использовать коаксиальную трубу дымохода внутри дымогарная снаружи заборная дымогарная дальше поворачивает под 90 и вертикально вверх и утепляется , такая система в турбированных газовых котлах хотя как она будет себя вести при -40 или теплообменник по типу радиатора когда газы будут греть трубы с входящим воздухом
    Теплообменник из батарей штука наверное хорошая, используется в котле благо плюс он съёмный минус\для меня вес и очень тяжело очистить все таки дрова это не газ а деготь и сажу никто не отменял\ себе планирую или пластинчатый или трубный . Это уже по опыту переделал больше 20 котлов кс для газа с установкой внутрь теплообменника из водопроводных труб котел сразу становился экономичным, а сейчас я даже узнал что он еще и конденсационный - пока температура обратки не достигала 45-50 градусов с него ручьем текла вода единственное капризничал и требовал хорошей тяги приходилось устанавливать еще 2 метра 120мм оцинкованной трубы и клиенты сами через год утепляли старый кирпичный дымоход пенопластом, работают по сей день а сейчас их переделывать невыгодно стоимость работы и материалов ненамного меньше нового котла
     

    Вложения:

    • dakon_pyro-shema2.jpg
    • горелка.jpg
    muravey62 , 05.03.11
    #14 + Цитировать
  15. of_silence
    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1

    of_silence

    Участник

    of_silence

    Участник

    Регистрация:
    04.03.11
    Сообщения:
    34
    Благодарности:
    1
    Адрес:
    Красноярск
    Спасибо за книжки. Почитал и мне стало очень многое понятно! Теперь я знаю, почему пиролизная камера продувается от середины вниз, а также что мои представления о работе форсунки не имели ничего общего с реальностью :)

    Я думал регенерацию организовывать как раз системой труба - в -трубе. Правда в системе с 2 вентиляторами организовывать кучу каналов - целое дело, еще один агрумент в пользу одного вентилятора.

    Посмотрел вашу схему и понял, зачем вам нужен дымосос. С другой стороны, если вы сверху пиролизной камеры пустите перекрываемую трубу в дымоход и будете его открывать, ИМХО, высосет дым и без дымососа. Но опять же, если труба коротка, дело другое..

    Кстати, я завершил проектировку частотного привода. Получилась себистоимость в районе 800 руб, без корпуса и плату надо травить самому, плюс если нет программатора - надо собрать, это еще рублей 100, если в компе есть com-порт. По-моему по сравнению с фирменным частотником за 4000 и более, вполне конкурентноспособно. Если кому будет нужно описание как сделать - после завершения сборки-проверки выложу (пока правда жду заказанных радиодеталей)
     
    of_silence , 05.03.11
    #15 + Цитировать
Статус темы:
Закрыта.