Hoe werkt een pelletkachel? (7-stappen cyclus uitgelegd)

Hoe komen we van een druk op de thermostaatknop van de pelletkachel tot een gezellige 80 °F kamertemperatuur?

Back-to-nature pelletkachels zijn een rage. Ze zijn zowel milieuvriendelijk als gemakkelijk te gebruiken.

De reden waarom pelletkachels zo handig zijn, zit verborgen in de manier waarop ze werken.

De binnenwerking van pelletkachels volg een paar basisprincipes die universeel zijn voor alle geautomatiseerde kachels die pellets gebruiken als brandstof.

We gaan bespreken hoe een pelletkachel werkt in 7 verschillende stappen. Geautomatiseerde kachels werken met slechts één druk op de knop; we gaan kijken naar wat er in de pelletkachel gebeurt.

U zult zien dat statistieken zoals BTU, energie-efficiëntie en trechtergrootte direct verband houden met hoe goed pelletkachels werken. Op basis van deze belangrijke specificaties hebben we een lijst gemaakt van de beste pelletkachels die u hier kunt controleren.

Binnenste delen van elke pelletkachel

De innerlijke werking van de pelletkachel bedekt de functie van hun integrale onderdelen. Dit zijn:

1. Hopper die de pellets vasthoudt. We maken onderscheid tussen tophoppers en bottom hoppers.
2. Auger. Een gemotoriseerde schroef die pellets van de trechter naar de brandpot transporteert. De thermostaat regelt voornamelijk de snelheid van de vijzel, die op zijn beurt een bepaalde hoeveelheid pellets per tijdseenheid in de brandpot levert.
3. Brandpot (verbrandingskamer). Een gietijzeren ‘verbrandingskamer’ waar de pellets worden ontstoken en met een gecontroleerde snelheid verbranden. Hier wordt alle warmte van de pelletkachel gecreëerd (tot 120.000 BTU).
4. Asbak. Gelegen onder de brandpot, hier is waar alle as wordt verzameld. Het moet periodiek worden schoongemaakt; pellets creëren een minuscule hoeveelheid as, waardoor reinigingsas minder vaak voorkomt (ongeveer één keer per week).
5. Convectie blower ventilator en warmtewisselaars. De ventilator trekt de koudere kamerlucht aan; het wordt over de hete brandpot gevoerd waar het opwarmt. De nu verwarmde lucht wordt over warmtewisselaars gecirculeerd. Dit zijn gietijzeren of stalen buizen die de gegenereerde warmte overdragen om je huis op te warmen.
6. Uitlaatblowerventilator. Duwt de gassen die ontstaan door de pelletverbranding uit de verbrandingskamer. De gassen worden via schoorsteen (in het geval van insert pelletkachels) of een klein gaatje in de muur (bij vrijstaande pelletkachels) naar buiten geslingerd.
7. Thermostaat. Gebruikt voor het instellen van de temperatuur van de kamer / huis. Het regelt direct de snelheid van vijzelvoer; als u de thermostaattemperatuur verhoogt, verhoogt de vijzel het transport van pellets van de trechter naar de brandpot en genereert de kachel meer warmte.

Al met al zijn dit de onderdelen die u inzicht geven in hoe de pelletkachel werkt. Laten we eens kijken naar elk van de 7 stappen die een pelletkachelcyclus creëren:

Stap 1: De trechter voeden met pellets (brandstofcontainer)

De trechter is het eenvoudigst te begrijpen. Het is een metalen doos die dient als een container met pellets. In de meeste gevallen koopt u zakken pellets van 40 lbs en slaat u ze op in uw garage (ze hebben een 100% droge omgeving nodig).

Wanneer u ze wilt gebruiken om de pelletkachel van brandstof te voorzien, neemt u een zak, opent u de trechter en leegt u de hele zak pellets in de trechter. Hoppers kunnen overal van 40 tot 70 lbs pellets bevatten, afhankelijk van de grootte van de trechter en de dichtheid van de pellets.

In wezen is een trechter als een brandstoftank in een auto. Hoe meer pellets u in de trechter voert, hoe langer u de kachel kunt verbranden. Wanneer de trechter weinig pellets bevat, bevoorraad je de pellets en ben je klaar om te gaan.

Er zijn twee soorten hoppers:

1. Top trechter. Een bovenste trechter bevindt zich boven de brandpot en is brandwerend, maar presenteert een kamer waar gassen kunnen worden verzameld.
2. Onderste trechter. Gelegen onder de brandpot, heeft een onderste trechter meer kans om vuur te vatten, maar minder waarschijnlijk om een kamer te presenteren waar de gassen zich zouden ophopen.

Over het algemeen geven HVAC-specialisten de voorkeur aan tophoppers omdat ze minder snel vlam vatten. Huiseigenaren kunnen echter prefer bodemhoppers omdat ze gemakkelijker te herladen zijn (dichter bij de vloer, minder zwaar tillen).

Stap 2: Vijzel voert pellets naar de brandpot (brandstofinjector)

Hoe gemakkelijk het is om de warmteproductie van pelletkachels te verhogen of te verlagen, komt grotendeels neer op de vijzel. Vijzel is een gietijzeren schroef die pellets die beschikbaar zijn in de trechter naar de brandpot duwt.

Elke moderne pelletkachel heeft een sensor die meet hoeveel pellets nodig zijn om de vereiste temperatuur te bereiken of te behouden (we stellen die temperatuur in op de thermostaat). Wanneer de sensor van de verbrandingskamer een gebrek aan pellets detecteert, sluit deze een signaal naar de vijzel. Vijzel draait om precies de juiste hoeveelheid pellets van de gemechaniseerde tray te leveren die de pellets in de verbrandingskamer aflevert.

Als je een tophopper hebt, hoor je eigenlijk pellets geleverd door de draai van de vijzel die op de lade valt. In het geval van een bodemtrechter zal de vijzel de pellets naar de bak tillen.

De snelheid van de vijzelvoeding bepaalt hoeveel warmte de kachel zal produceren.

Voorbeeld: Als u een binnentemperatuur van 75 ° F wilt handhaven, levert de vijzel ongeveer 1 pond pellets per uur. Wanneer u de thermostaat instelt op 80 ° F, begint de vijzel sneller pellets te leveren – laten we zeggen 5 pond per uur – totdat de binnentemperatuur 80 ° F bereikt. Daarna zal het die temperatuur handhaven door ongeveer 1,2 pond pellets per uur aan de brandpot te leveren.

Stap 3: Burn Pot ontsteekt en verbrandt pellets (verbrandingskamer)

Het integrale onderdeel van hoe een pelletkachel werkt, is de brandpot. Hier worden de pellets – zaagsel en afvalhout dat onder hoge druk wordt samengeperst – verbrand. Het proces van het verbranden van pellets maakt deel uit van het proces dat alle warmte pelletkachel produceert creëert.

Pellets worden geleverd in de gietijzeren brandpot, gelegen in de verbrandingskamer, door de mechanische tray. Zoals we in de vorige stap hebben geleerd, laadt de vijzel de lade die op zijn beurt de pellets aan de brandpot levert.

Voor elk brandproces zijn twee dingen nodig:

1. Brandstof. In het geval van Pellets kachel, de brandstof is pellets (zwaar samengeperst hout).
2. Zuurstof. Binnenlucht bestaat voor ongeveer 20% uit zuurstof. Zoals we in stap 4 zullen zien, is het de taak van een conventionele blowerventilator om de lucht te leveren die nodig is om de verbranding te starten.

Het belangrijkste deel is de ontsteking. Alle moderne pelletkachels hebben elektrische ontsteking; druk op een knop op de thermostaat en de elektrische stroom zal een vonk creëren die de pellets op de brandpot zal ontsteken.

Pellets zijn verdichte stukken hout. Als ze verbranden, geven ze een immense hoeveelheid energie. Hier is hoeveel energie je krijgt van verschillende brandstofbronnen:

• Hout: Ongeveer 2500 kcal per 2 pond.
• Pellets: Ongeveer 4500 kcal per 2 pond.
• Stookolie: Ongeveer 9500 kcal per 2 pond.

Zoals je kunt zien, geven pellets bijna twee keer zoveel energie per pond weg als hout.

Stap 4: Asbak verzamelt as (emissieniveaus)

Bijna elk deel van de pellet zal als brandstof worden gebruikt. Er is echter nog steeds wat as die zal worden geproduceerd als gevolg van het verbranden van pellets.

Om alle as te verzamelen, heeft elke pelletkachel een asbak onder de brandpot. Een van de voordelen van hoe pelletkachels werken, is dat de hoeveelheid as die wordt geproduceerd minimaal is.

Sommige pelletkachels kunnen bijvoorbeeld een hele week 24/7 branden zonder dat de asbak eruit hoeft te worden getrokken en as hoeft te worden verwijderd. In de meeste gevallen moet de asbak tijdens het stookseizoen een of twee keer per week van as worden ontdaan.

Stap 5: Convectieblowerventilator verplaatst binnenlucht over verwarmingswisselaar om deze op te warmen

Tot nu toe hebben we pellets verbrand om energie te produceren. Nu is het tijd om die energie over te brengen en te gebruiken om ons huis op te warmen. Hier komt de convectieblowerventilator om de hoek kijken.

Convectieblower zuigt de binnenlucht aan (bij ongeveer kamertemperatuur – ergens tussen 60 ° F en 72 ° F). Deze lucht wordt over de brandpot geleid waar deze opwarmt tot boven de 120 °F.

Nu is dit de verwarmingslucht die we zoeken, maar het is niet schoon genoeg. Deze verwarmde lucht beweegt zich daarom over een reeks ijzeren staven – ook bekend als een warmtewisselaar – die zijn ontworpen om schone lucht te verwarmen en naar binnen over te brengen via een blower.

In effect, hier is hoe het effect van de pelletkachel het meest duidelijk is:

1. VOOR: Lucht op kamertemperatuur tussen 60°F en 72°F wordt in de pelletkachel getrokken.
2. NA: Lucht die uit de pelletkachel komt, wordt aanzienlijk verwarmd; meestal komen we tussen 90°F en 110°F gestage luchtstroom uit de kachel.

Stap 6: Uitlaatblowerventilator verdrijft onreine lucht buiten

Als lucht die in de pelletkachel werd gezogen en over de brandpot werd gevoerd, bevat gassen en andere emissies. Deze zijn het gevolg van het verbranden van pellets.

De warmte van deze inmiddels onreine lucht werd al via warmtewisselaars overgebracht naar het verwarmen van ons huis. Kortom, de klus van deze lucht is geklaard. Nu moeten we het naar buiten verdrijven.

De meeste pelletkachels werken door leidingen in de achterkant van de kachel. De uitlaatblazer blaast de vuile lucht naar die leiding.

Als u een insert pelletkachel heeft, loopt de leiding door naar de schoorsteen. Al het gas dat wordt geproduceerd door het verbranden van pellets wordt door de schoorsteen verdreven.

Als u daarentegen een vrijstaande pelletkachel heeft, blijft de leiding door speciaal ontworpen uitlaatpijp. In de meeste gevallen worden ze horizontaal door de muur geïnstalleerd.

Kortom, de schoorsteen is geen 100% noodzaak als het gaat om hoe de vrijstaande pelletkachels de gassen verdrijven die ontstaan door pelletverbranding. Niettemin is het hebben van een verticaal geïnstalleerde schoorsteen de beste manier om de hoogste pelletwarmteopbrengst te garanderen voor maximale efficiëntie.

Stap 7: Thermostaat (afstandsbediening voor uw pelletkachel)

In de praktijk hoeven we niet echt te weten hoe een pelletkachel werkt om het te bedienen. Al deze processen kunnen worden gemoduleerd via een eenvoudige thermostaat.

Sommige geavanceerde thermostaten kunnen extra functies hebben, zoals het direct regelen van de vijzelsnelheid of het direct regelen van de luchtstroom door de pelletkachel.

De meeste thermostaten bevatten echter slechts één echt belangrijke functie. En dat is de binnentemperatuur.

Gebruik gewoon thermostaten om de temperatuur in te stellen en je bent klaar om te gaan.

Vergeet natuurlijk niet om:

1. Laad de trechter (stap 1) wanneer deze leeg is.
2. Leeg de asbak (stap 4) wanneer deze vol is.

Als u nog vragen heeft over hoe een pelletkachel werkt, kunt u deze beantwoorden in de onderstaande opmerkingen.