سخان الجسيمات على طراز الفناء
الفناء-نوع سخان بيليههو جهاز يستخدم وقود حبيبات الكتلة الحيوية (الكريات الخشبية بشكل أساسي) لتوفير الحرارة في البيئة الخارجية. يتم استخدامه بشكل شائع للتدفئة أو مشاهد نار الزينة في المناطق الخارجية مثل الباحات والساحات. بناءً على نوع الوقود، وطريقة التسخين، ومقياس الطاقة، ودرجة الأتمتة، يمكن تصنيفه إلى أنواع مختلفة: يتكون الوقود بشكل أساسي من الكريات الخشبية (بما في ذلك أيضًا حبات الذرة وقشور الفول السوداني وكريات الكتلة الحيوية الأخرى)؛ تشمل طرق التسخين التسخين الجاف بالإشعاع/الحمل الحراري وتسخين الماء الساخن المغلف بالماء؛ من حيث الحجم، عادةً ما تتمتع مواقد الفناء الصغيرة بقدرة مقدرة تبلغ 3-8 كيلووات، في حين أن المواقد المتوسطة الحجم-يمكن أن تصل إلى 10-20 كيلووات أو أعلى من ذلك؛ تتراوح درجة الأتمتة من اليدوية بالكامل (تغذية الجاذبية والإشعال اليدوي) إلى الأوتوماتيكية بالكامل (النقل اللولبي، الإشعال الإلكتروني، لوحة التحكم في درجة الحرارة)؛ من حيث التصميم، فإنه يؤكد على ميزات الاستخدام في الهواء الطلق، مثل غرفة الاحتراق المفتوحة أو نوافذ رؤية الحريق الشفافة، وقاعدة دعم قوية، وغطاء المطر، وما إلى ذلك. بشكل عام، تكون الكفاءة الحرارية لمواقد الحبيبات عالية (عادةً أعلى من 80٪)، والانبعاثات منخفضة.
مبدأ العمل التفصيلي والعملية الديناميكية الحرارية:
تتضمن عملية عمل سخان الجسيمات من نوع الفناء - بشكل عام خطوات مثل نقل الوقود، والإشعال والاحتراق، والتبادل الحراري، والتحكم في انبعاث الدخان:
إمداد الوقود: يتم تعبئة خزان الوقود (القادوس) برقائق الخشب. يعتمد الفرن اليدوي على الجاذبية من أجل النقل المتدفق ذاتيًا، بينما يستخدم الفرن الأوتوماتيكي ناقلًا لولبيًا كهربائيًا (جهاز تغذية) لإرسال الرقائق إلى غرفة الاحتراق. يمكن لوحدة التغذية اللولبية أو النظام الهوائي التحكم بدقة في معدل تدفق الجسيمات.
الاشتعال: يتم إشعال الجزيئات المنقولة إلى غرفة الاحتراق. يتم إشعال الفرن اليدوي عادةً بوسائل الاحتراق مثل جل الكحول أو رغوة البيرة، بينما يحتوي الفرن الأوتوماتيكي على جهاز إشعال كهربائي مدمج-يشتعل تلقائيًا أثناء بدء التشغيل. يمكن إنشاء لهب مستقر في غضون دقائق قليلة بعد الاشتعال.
عملية الاحتراق: تحترق جزيئات -الكثافة العالية والرطوبة المنخفضة- في غرفة الاحتراق، مما يؤدي إلى توليد اللهب والحرارة. داخل غرفة الاحتراق، غالبًا ما يتم تصميم الهواء-مرة واحدة (الذي يتم توفيره بواسطة مروحة) والهواء الثانوي (الهواء المسخن مسبقًا) لتحسين كفاءة الاحتراق وتقليل انبعاثات الجسيمات غير المحترقة. تحتوي بعض أنواع الأفران أيضًا على غرف احتراق ثانوية أو أنابيب إرجاع غاز المداخن لأكسدة منتجات الاحتراق بالكامل وتقليل غبار الدخان. يمكن أن تصل كفاءة الاحتراق العامة إلى أكثر من 80-94%.
معالجة وانبعاث غاز الدخان: يتم تفريغ غاز الدخان الناتج عن الاحتراق من خلال أنبوب العادم أو مباشرة إلى الغلاف الجوي. غالبًا ما يأتي تصميم الفرن مزودًا بأجهزة إزالة الغبار أو الترشيح (مثل أجهزة تنقية الغبار الاختيارية أو الاحتراق الثانوي ذو درجة الحرارة العالية-) لتقليل انبعاثات الجسيمات؛ بدون مثل هذه الأجهزة، من الضروري ضمان الاحتراق الكامل. بشكل عام، تكون انبعاثات أكاسيد النيتروجين وأكسيد الكبريت وما إلى ذلك من فرن الجسيمات منخفضة للغاية، ولكن يجب الانتباه إلى مسألة انبعاثات PM2.5. في الحالات الضرورية، ينبغي اعتماد طرق المعالجة بالترشيح بالأكياس، والفصل بالإعصار، وما إلى ذلك.
وصف المكونات الرئيسية وجدول المعلمات النموذجي
عنصر موقد فناء صغير (للأسر/الفيلات) فرن متوسط الحجم-(مستوى تجاري/متعدد-عائلي) المواد/المؤشرات النموذجية بن 1 - 5 كجم (كريات الخشب)
يحترق بشكل مستمر لمدة 1 - 2 ساعة20 - 50 كجم (أو أكثر)
يمكن أن يحترق بشكل مستمر لعدة ساعاتألواح فولاذية سميكة (الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ)، مع صومعة محكمة الغلق لمنع دخول الرطوبة
نافذة للتحقق من مستوى الموادالمغذية الجاذبية أو الحلزون الفردي (محرك صغير)
(التحميل اليدوي في الغالب)مسامير كهربائية دوارة، حتى مسامير مزدوجة
غالبًا ما يكون لها بنية مضادة-للتراجعناقل حلزوني (برغي حلزوني فولاذي)، نقل هوائي في بعض الأحيان
(المادة: فولاذ)الموقد / غرفة الاحتراق النوع المفتوح أو وعاء الاحتراق البسيط
غرفة الاحتراق صغيرة بشكل عام (يبلغ حجمها عدة عشرات من السنتيمترات المكعبة)غرفة فرن الاحتراق مغلقة مع المداخن
مساحة احتراق كبيرة، قدرة تسخين قويةمواد من سبائك الفولاذ أو السيراميك ذات مقاومة عالية لدرجات الحرارة-.
بعضها يحتوي على طبقات تكسير القطرانمبادل حراري في الغالب، يطلق جسم الفرن العاري الحرارة، أو تقوم قذيفة حديدية بسيطة بتوصيل الحرارة (مع تركيب عدد قليل من أنابيب التبادل الحراري) ثلاثة-مبادل حراري مع أنبوب أو سترة مائية
قد تشمل لفائفأنابيب الصلب الكربوني (الأنابيب المموجة والأنابيب الملساء) أو الأكمام المصنوعة من الحديد الزهر
يحتوي فرن تسخين دوران الماء على سترة مائية مغلقةمعجب طاقة منخفضة: اختياري ببضعة واط من مراوح الحمل الحراري، بعض الموديلات بدون مروحة (تعتمد بشكل أساسي على الحمل الحراري الطبيعي) مروحتان-مرحلتان: الهواء الأساسي (لمساعدة الاحتراق)، والهواء الثانوي (لدخان العادم)
متاح لكل من المشجعين الداخليين والخارجيينمروحة ذات شفرات عريضة-تتراوح قوتها من عدة عشرات إلى عدة مئات من الواط
(المادة: شفرات من الفولاذ أو سبائك الألومنيوم)المراقب المالي لوحة تحكم المعالجات الدقيقة، ضبط درجة الحرارة القابلة للبرمجة، تشخيص الأخطاء لوحة تحكم المعالجات الدقيقة، ضبط درجة الحرارة القابلة للبرمجة، تشخيص الأخطاء منظم الحرارة الإلكتروني، الثرمستور، مفتاح ضغط الهواء، كاشف اللهب، إلخ. نظام عادم الدخان عادةً ما يكون عبارة عن أنبوب دخان فولاذي مستقيم أو قناة دخان مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
تصميم عادم بسيط.المداخن أو الأنابيب المهنية، والتي قد تشمل أكواع الأنابيب وأغطية منع التدفق العكسي. أنابيب الدخان المصنوعة من الفولاذ الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ، بأقطار تتراوح في الغالب من φ80 إلى φ150
مجهزة بأغطية المطر وأجهزة-مضادة للارتدادجهاز السلامة مفتاح التعشيق لغطاء الباب/المزلق، مفتاح مضاد للانقلاب
الاغلاق التلقائي عند ارتفاع درجة الحرارةمفتاح ضغط إضافي، وظيفة إخماد الحرائق، مفتاح انسداد المداخن -مصهر درجة الحرارة المرتفعة، مصهر، طفاية حريق أوتوماتيكية (اختياري) تعريف المنتج وتصنيفه:
❤️نوع الوقود:الوقود الرئيسي المستخدم هو وقود كريات الكتلة الحيوية المضغوطة (الكريات الخشبية الأكثر شيوعًا). يتم تصنيع هذه الكريات في الغالب عن طريق ضغط نشارة الخشب ورقائق الخشب والمخلفات الزراعية، مع نسبة رطوبة منخفضة (<10%) and high calorific value (about 4000 calories/kg). Secondary fuels also include palm nut shells, coconut shells, and herb pellets, etc.
❤️طريقة التدفئة:مواقد من النوع الجاف -(الإشعاع المباشر/الحرارة الخارجة) ومواقد تدوير المياه. مواقد الفناء عادة ما تكون من النوع الجاف- لتبديد الحرارة، وغالبًا ما تتميز بجسم فولاذي مع نافذة عرض زجاجية، وما إلى ذلك. يتم تشعيع الحرارة إلى المساحة المحيطة من خلال مراوح الحمل الحراري والإشعاع؛ يوجد أيضًا عدد قليل من مواقد الماء الساخن المغطاة بالمياه والمتصلة بالتدفئة الأرضية أو المشعاعات.
❤️النطاق/القوة:تم تصنيفها إلى نوعين بناءً على سيناريوهات الطاقة والاستخدام: صغيرة (للأسر/ساحات الفلل) ومتوسطة (للشركات الصغيرة/-المباني العائلية المتعددة). تبلغ قوة المواقد الصغيرة عادةً 3-8 كيلو واط؛ يمكن أن تصل المواقد المتوسطة إلى 10-20 كيلو واط أو أعلى. على سبيل المثال، أطلقت العلامة التجارية Even Embers في البلدان الأجنبية موقد حبيبات خارجي بقوة 70.000 وحدة حرارية بريطانية (≈20 كيلوواط)، مع سعة تخزين تصل إلى 24 كجم، قادرة على الاحتراق بشكل مستمر لمدة 4 ساعات. وفقًا لتقارير السوق، سيطرت المنتجات التي تقل قدرتها عن 9 كيلووات على السوق السكنية (حوالي 50% أو أكثر)، بكفاءة تتراوح بين 70-80%؛ يمكن للنماذج المتطورة-أن تحقق كفاءة تزيد عن 90%.
❤️مستوى الأتمتة:تم تصنيفها حسب الأتمتة كنوع يدوي ونوع تلقائي. لا يتطلب النوع اليدوي لـ Wood Pellet Burner Patio Heater مصدر طاقة خارجي؛ ويعتمد في الغالب على التغذية بالجاذبية والإشعال اليدوي؛ تم تجهيز النوع الأوتوماتيكي بوحدة تغذية لولبية كهربائية، وقضيب إشعال كهربائي، ومروحة، ولوحة تحكم، قادرة على تحقيق درجة حرارة ثابتة أو بدء تشغيل محدد التوقيت. في السنوات الأخيرة، أصبح الاتجاه نحو الذكاء واضحًا، وبعض{2}}المواقد المتطورة تدعم التحكم عن بعد بالهاتف المحمول ووظائف الإشعال التلقائي.
❤️ميزات التصميم الخاص للأماكن الخارجية/الفناء:يركز تصميم موقد تسخين وقود الكتلة الحيوية على السلامة والجماليات للاستخدام الخارجي، مثل القاعدة المعززة لمنع الانقلاب، وغطاء المطر في الأعلى، وشبكة حماية السياج، ومفتاح الأمان، وما إلى ذلك؛ يستخدم الغلاف عادةً صفائح فولاذية مرشوشة مقاومة للحرارة-عالية-، وتستخدم نافذة العرض زجاجًا مقاومًا للحرارة-(مثل زجاج البورسليكات). تتميز بعض المنتجات (مثل ماركة Kewei) بتصميم قاعدة فولاذية مربعة ثقيلة لتحسين الاستقرار تحت الرياح. لا يتطلب سخان Pellet Patio مدخنة مخصصة؛ يكون ذلك في الغالب لتوجيه الدخان إلى الأعلى أو الاحتراق المباشر في الهواء الطلق-، ولكن يجب إبقاؤه بعيدًا عن المواد القابلة للاحتراق والمحافظة على التهوية.التركيب والتشغيل والصيانة واحتياطات السلامة:
🛠️ موقع التثبيت:اختر سطحًا مستوًا وقويًا وذو تهوية جيدة وبعيدًا عن المواد القابلة للاحتراق (الجدران والنباتات وما إلى ذلك). تجنب استخدامه في الداخل أو في الأماكن المغلقة لمنع تراكم أول أكسيد الكربون. تأكد من أن الدخان يمكن أن يرتفع بحرية. إذا كانت هناك مدخنة، فيجب أن تتوافق مع اللوائح المحلية.
🛠️ الامتثال للانبعاثات:على الرغم من أن سخانات الفناء الخارجية للحديقة موجودة في الهواء الطلق، إلا أنه لا يزال ينبغي الاهتمام بأنظمة الانبعاثات. يوصى باستخدام المنتجات التي تلبي معايير الانبعاثات المحلية (مثل EU Ecodesign أو US EPA)، والتحقق بانتظام من عدم وجود عائق في المداخن. إن استخدام وقود الكتلة الحيوية الجافة المتوافق يمكن أن يقلل من التلوث.
🛠️ التشغيل والصيانة:قم بتنظيف غرفة الاحتراق وصندوق تجميع الرماد بانتظام لضمان كفاءة الاحتراق. سيؤثر الرماد المتراكم على مجرى الهواء ومدخله، لذا انتظر حتى يبرد سخان الحبيبات الحيوية قبل إزالته والتخلص منه بشكل صحيح (يمكن استخدامه كسماد أو دفنه). قم بتنظيف زجاج الفرن والمروحة لمنع الرماد من الالتصاق.
🛠️ تدابير الوقاية من الحرائق:لا تضع مواد قابلة للاحتراق (الخشب والقماش وما إلى ذلك) بالقرب من دفايات الفناء المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاومة للصدأ. حافظ على مسافة آمنة من المنطقة التي يمكن للأشخاص التحرك فيها (متر واحد على الأقل). لا تعمل لفترات طويلة دون مراقبة. قم بتثبيت أداة مكافحة-تلميح-الحماية وأجهزة الحماية من الحرارة الزائدة.
🛠️ الحماية ضد-التجميد:إذا كان سخانًا يدور حول الماء، فاتخذ إجراءات مضادة-للتجمد (أضف مانع التجمد أو قم بتصريف الماء). بالنسبة للسخانات الجافة المستخدمة في درجات الحرارة المنخفضة، يجب منع تعرض الوقود للرطوبة.
🛠️ التحكم في الضوضاء:سوف يولد المنفاخ أو محرك نقل الجسيمات ضوضاء. انتبه إلى البيئة المحيطة أثناء التثبيت، وإذا لزم الأمر، استخدم مراوح منخفضة الضوضاء- أو أغطية عازلة للصوت.
🛠️ تحسين الكفاءة:استخدم وقودًا جزيئيًا متوافقًا ومنخفض المحتوى-من الماء-عالي الجودة-؛ اضبط كمية الهواء أو حجم إمداد الجسيمات حسب الحاجة لتجنب الاحتراق المفرط. تأكد من إغلاق الفرن، لأن التسرب سيقلل من الكفاءة.