Zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření tuhých paliv

Aktuality » Zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření tuhých paliv

Oblast techniky

Technické řešení se týká elektronického zařízení pro podtlakovou regulaci hoření, určené zejména pro vytápění malých a středních objektů pomocí topenišť na tuhá paliva, například kamen, krbů nebo kotlů.

 

Dosavadní stav techniky

Vsoučasné době se stává regulace vytápění rodinných domů, bytů a malých podnikatelských objektů významnou složkou pro snížení spotřeby paliv a tím i snížení finančních nákladů domácností a podnikatelských subjektů. Závažným problémem se v posledních letech stávají stavební zateplovací a izolační systémy, například zateplování pláště budov, izolace oken anebo dveří. Těmito stavebními úpravami se dům jakoby uzavře a bez použití některého systému řízeného větrání, například rekuperace, může dojít k nedostatku čerstvého vzduchu. V obytných prostorách poté vzniká rozdíl tlaku, který může vést ke zhoršenému nebo i nebezpečnému spalování v ohništi. Doposud jsou pro regulaci hoření v topeništích malých objektů užívány zejména známé systémy, které ovlivňují tah komínu jiným způsobem, než je zde uvedeno. Elektronické regulace hoření pracují na principu měření teploty hoření a následné regulace přívodu vzduchu pro hoření tuhých paliv. Běžné systémy zcela opomíjejí aktuální klimatické podmínky externího a interního prostředí, čímž nemohou určit a nastavit takzvaný ideální tah kamen t.j. nezabrání nedostatečnému nebo nadměrnému proudění plynů komínem. Tento stav způsobuje nedokonalé spalování nebo zvýšenou spotřebu paliva a tím vede ke zbytečné ekologické zátěži škodlivými zplodinami nebo zbytečnému uniku tepla. Tyto systémy současně neumožňují ideální přívod vzduchu pro hoření (pokud není nainstalován přívod externího vzduchu), čímž se často odebírá již ohřátý vzduch - kyslík - z objektu.

 

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky a nevýhody odstraňuje zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření tuhých paliv podle předmětného technického řešení vybavené zobrazující jednotkou, regulací přívodu vzduchu a regulací odvodu spalin a sestávající z měřících čidel veličin spalovacího procesu. Teplotní čidlo je elektronicky propojeno s mikroprocesorovou řídící jednotkou opatřenou vyhodnocovacím softwarem naměřené teploty spalin a systémem pro řízení regulačních klapek přívodu vzduchu a odvodu spalin. Podstatatechnického řešení spočívá v tom, že zařízení je opatřeno tlakovými čidly, které měří rychlost, objem a tlak plynů. Tyto tlaková čidla jsou umístěna na přívodu vzduchu do ohniště a na kouřovodu. Jsou elektronicky propojena s mikroprocesorovou řídící jednotkou a rovněž s regulační klapkou přívodu vzduchu a klapkou odvodu spalin.

Výhody zařízení podle předmětného technického řešení se projevují zejména v úspoře paliv a v podstatném zvýšení bezpečnosti při vytápění tuhými palivy. Jedná se o ekologické řešení, jehož přednosti jsou dány tím, že zařízení zajišťuje měření aktuálních klimatických podmínek a využití získaných dat k regulaci hoření a k maximálnímu zefektivnění využití paliva. Zařízení spolehlivě zajišťuje regulaci přívodu vzduchu do ohniště a odvodu spalin do komína, která je závislá na rozdílu tlaků v topeništi a ve venkovním prostředí na teplotě spalin, na kvalitě paliva, na momentálním počasí a konkrétním použitém komínu při současném zajištění bezpečného a úsporného topení. Na rozdíl od známých systémů zařízení reaguje okamžitě na změnu počasí a zefektivňuje přívod vzduchu pro hoření. Současně plynule reguluje odvod spalin a zabraňuje jejich úniku do obytného prostoru. Zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření je konstrukčně jednoduché a lze je sestavit z dostupných čidel pro měření podtlaku, proudění plynů a teploty spalin a následné zpracování získaných dat mikroprocesorovou řídící jednotkou. Samotná regulace vyhodnocuje teplotu spalin, tlak a rychlost proudění plynů v komíně nebo tlak a rychlost proudění přívodu vzduchu do ohniště, které se mění v závislosti na počasí. Podle těchto hodnot určuje nastavení klapky přívodu vzduchu a klapky v komíně, čímž dochází k optimálnímu odvodu spalin při současném nejvyšším využití tepla vzniklého při spalování a při zachování bezpečného odvodu spalin. Použití tlakového čidla, které měří rychlost, objem a podtlak plynů, ovlivňuje přivírání a otevírání přívodu vzduchu do ohniště a přivírání a otevírání tahu kouřovoduzajišťované pomocí klapek a servopohonu. Systém podtlakové regulace plně zohledňuje i požadavky bezpečnosti a zabraňuje nedostatečnému nebo nadměrnému spalování. Na základě principu měření teploty hoření a následné regulace přívodu vzduchu a regulace odvodu spalin pro hoření, zohledňující klimatické poměry externího prostředí, je toto zařízení výhodné pro regulaci tahu krbů, kamen a kotlů a to buď jako součást dodávaných topných systémů nebo lze jeho montáž provést do některých stávajících systémů dodatečně jako samostatný výrobek.

 

Přehled obrázků na výkrese

Zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření tuhých paliv podle předmětného technického řešení je schematicky vyobrazeno na připojeném vyobrazení obr.1.

 

 

Příklad provedení technického řešení

Zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci hoření palivového dřeva (obr.1) v krbu obytné místnosti rodinného domu sestává z mikroprocesorové řídící jednotky 1 elektronicky propojené s tlakovým čidlem 9 umístěným v místě vstupu kouřovodu. Tlakové čidlo 9 je na přívodu vzduchu propojeno s regulační klapkou 6 přívodu vzduchu. Mikroprocesorová řídící jednotka 1 je vybavena vyhodnocovacím softwarem na měření teploty spalin 3, zobrazovacím displejem 2 a systémem pro řízení regulačních klapek 6,7 přívodu vzduchu do topeniště a odvodu spalin.

Princip podtlakové regulace je založen na změně rychlosti a/nebo tlaku vzduchu. Změní-li se rychlost proudění vzduchu do ohniště nebo tlak vzduchu, tak se změní i rychlost spalování v ohništi, které je za správně nastavených podmínek regulace při současném zachování maximálně možného využití energie výrazně úspornější. Využitím zařízení pro elektronickou podtlakovou regulaci bylo dosaženo maximálně úsporného spalování za jakýchkoliv povětrnostních podmínek.

 

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro podtlakovou regulaci hoření tuhých paliv se dá využít na jednotlivých druzích topenišť bez rozdílu použití paliva včetně pro kotle na biomasu, krby, kachlová kamna pod. Vzhledem k rostoucímu zájmu a velkému rozšíření vytápění objektů tuhými palivy lze předpokládat průmyslovou výrobu předmětného zařízení.

 

Diskusní fórum