Pyrolytické topné kotle: princip činnosti a typy kotlů pro dlouhodobé spalování

Roky ubíhají, věda a technologie se posouvají vpřed a pevná paliva jsou stále žádána. Spalování dřeva v tradičním sporáku nebo v kamenném sporáku není příliš efektivní, ale situace se změnila pomocí pyrolýzních topných kotlů - jednotky se vyznačují vysokou účinností a relativně jednoduchou obsluhou.

Souhlasíte, to jsou docela významné argumenty při zajišťování autonomního vytápění. Pokud hledáte efektivní kotel pro domácnost, měli byste se blíže podívat na pyrolýzní kotle.

Řekneme vám, jak dlouho jsou uspořádány a fungují spalovací jednotky, jaké jsou jejich technické a provozní vlastnosti, a také poskytneme přehled o nejlépe hodnocených modelech tuzemských a zahraničních výrobců.

Co je pyrolýza

Palivové dříví je snad prvním palivem v lidské historii. Téměř každý ví, jak rychle vyhoří na čerstvém vzduchu a že se uvolňuje ne tolik tepla. Situace se však zásadně změní, pokud vytvoříte pro spalovací proces odlišné podmínky.

Tzv. Spalování pyrolýzy se provádí v uzavřených komorách. Naloží se zde palivové dříví nebo jiná pevná paliva podobného typu: pelety, piliny, dřevěný odpad atd.

Palivo se zapálí a poté se sníží množství vzduchu vstupujícího do komory.

Jak víte, během spalování dochází k oxidačním procesům, jejichž jedním z hlavních účastníků je kyslík obsažený ve vzduchu. Pokud je málo kyslíku, reakce zpomaluje a dřevo hoří pomalu, ve skutečnosti za takových podmínek prostě doutnají. V tomto případě se uvolní určité množství tepelné energie, popela a hořlavého plynu.

Proces pyrolýzy zde nekončí. Plyn získaný spalováním primárního paliva se mísí se vzduchovými hmotami a také hoří. Výsledkem je, že vydává mnohem více tepelné energie než při použití standardních generátorů tepla.

Pyrolýzní kotle proto vykazují velmi slušnou účinnost ve srovnání s čistě tuhé palivo "bratři", a také často poskytují příležitost výrazně ušetřit na vytápění.

Výhodou tohoto topného zařízení je, že princip jeho činnosti a zařízení je poměrně nekomplikovaný. Množství vzduchu vstupujícího do spalovací komory je regulováno konvenčním mechanickým tlumičem. Jednoduchá konstrukce zajišťuje spolehlivost zařízení, poruchy kotlů na pyrolýzu - nejedná se o častý jev.

Tento diagram jasně ukazuje všechny fáze procesu spalování pyrolýzy. Teplota uvnitř zařízení může dosáhnout 1200 ° C (+)

Další výhodou pyrolýzních kotlů je dlouhá doba hoření. Plné naplnění zařízení palivem vám umožní nezasahovat do procesu několik hodin, někdy i více než den, tzn. není třeba neustále házet palivové dříví do pece, jako je tomu při otevřeném spalování.

To samozřejmě neznamená, že pyrolýzní kotel může být ponechán bez dozoru. Stejně jako u jiných topných zařízení platí přísné bezpečnostní předpisy.

Je třeba si uvědomit, že pyrolýzní kotel není všežravý - vlhkost paliva by měla být nízká. Jinak část vzácné tepelné energie nebude vynaložena na ohřev chladicí kapaliny, ale na sušení paliva.

Spalovací kotle na pyrolýzu, zejména z litiny, mají významnou fyzickou hmotnost, takže jsou vždy reprezentovány pouze podlahovými modely

Když je spalování pyrolýzy provedeno, palivo téměř úplně shoří, bude nutné zařízení čistit mnohem méně často než při použití tradičního kotle na pevná paliva. Jako hnojivo se používá jemný popel získaný po čištění. Spalování paliva v takových kotlích se provádí shora dolů.

Možnosti přirozené cirkulace vzduchu v peci jsou proto znatelně omezené. Použití nuceného vstřikování vzduchu pomocí ventilátoru výrazně zlepšuje účinnost zařízení, ale současně způsobuje volatilitu kotle, protože ventilátor potřebuje elektrickou energii.

Zařízení a provoz pyrolýzního kotle

Pec pyrolýzního kotle je rozdělena do dvou oddílů. V prvním je palivové dřevo spáleno a ve druhém je sekundárně spálena směs pyrolytických plynů a vzduchu. Odděluje první komoru od druhého roštu, na který je položeno palivo.

Vzduch je obvykle tlačen malým ventilátorem. Ačkoli v malých modelech, někdy se kouřový výfuk používá k vytvoření trakce.

Tento diagram ukazuje zařízení pyrolýzního kotle s nižším spalováním. Palivové dříví hoří pomalu s malým množstvím kyslíku a vydává hořlavý plyn (+)

Přítomnost nuceného větrání lze považovat za hlavní rozdíl mezi pyrolytickým kotlem a klasickým modelem tuhého paliva. Skříň zařízení se skládá ze dvou částí vložených do sebe. Prostor mezi zdmi je naplněn chladivem, jehož roli tradičně hraje voda.

Nejprve je palivo naloženo do prvního oddílu pece pyrolýzního kotle, poté je zapnut ventilátor a palivo je zapáleno. Výsledné hořlavé plyny jsou převáděny do druhé komory, smíchány se vzduchem a spáleny.

Teplota spalování může dosáhnout 1200 ° C. Voda ve venkovním tepelném výměníku se ohřívá a cirkuluje systémem vytápění domácností. Zbytky spalin se odstraňují komínem.

Poměrně vysoká cena může být vyčítána pro zařízení, která používají pyrolytický princip spalování. Běžný kotel na pevná paliva stojí výrazně méně. Ale u dlouho-hořících kotlů palivové dřevo vyhoří téměř úplně, což nelze říci o klasickém kotli.

Palivové dřevo pro pyrolýzní kotel má určité požadavky na velikost a vlhkost. Podrobné informace naleznete v pokynech výrobce.

Při výběru pyrolýzního kotle je třeba mít na paměti, že levné nízkoenergetické modely jsou obvykle určeny pouze pro palivové dříví. Drahé úpravy jsou schopny pracovat na různých druhy paliva.

Kromě toho bude nutné naplnit palivo do zařízení na maximum, snížení zatížení vede ke zvýšené tvorbě popela a sazí a také negativně ovlivňuje činnost jednotky jako celku.

Nejlépe hořící kotle

Jednou z možností pyrolýzního zařízení je topný kotel. Princip fungování těchto dvou jednotek je velmi podobný.

Stejným způsobem je do pece naloženo velké množství pevného paliva s nízkou vlhkostí, vzduch je nuceně tlačen a palivo doutnává se sníženým množstvím kyslíku. Ventil, který řídí průtok kyslíku, je nastaven do polohy.

Schéma zařízení horního spalovacího kotle. Pec takového kotle má mrtvé dno, částice spalin se odstraňují komínem (+)

Ale dlouho hořící kotle nemají ani popelník ani rošt. Spodní část je prázdná kovová deska. Takové kotle jsou navrženy tak, aby dřevo úplně vyhořelo a malé množství popela zbývající v peci je ofukováno vzduchem.

Tato zařízení se vyznačují vysokou účinností a pracují také při teplotách nad 1000 ° C.

Hlavním rysem takových zařízení je, že skutečně poskytují dlouhou životnost při plném zatížení. Palivová komora v takových zařízeních je obvykle ve formě válce.

Palivo se do něj vkládá shora, shora, uprostřed, je čerpán vzduch potřebný pro spalování.

U topných kotlů je zařízení pro vstřikování vzduchu pohyblivým prvkem, který při spalování dřeva klesá

Pomalé doutnávání horní vrstvy paliva. Palivo postupně shoří, jeho hladina v peci klesá. Současně se mění poloha zařízení pro přivádění vzduchu do pece, tento prvek je v takových modelech pohyblivý a prakticky leží na horní vrstvě palivového dřeva.

Druhý stupeň spalování se provádí v horní části pece, která je od spodní komory oddělena tlustým kovovým diskem. Horké pyrolytické plyny, které vznikají spalováním paliva pod, se rozšiřují a pohybují nahoru.

Zde se mísí se vzduchem a vyhoří, a navíc přenášejí na tepelný výměník tuhou část tepelné energie.

Paprsek, který drží disk, který rozděluje spalovací komoru na dvě části, stejně jako tento disk sám, je během provozu horního spalovacího kotle trvale vystaven vysoké teplotě. Postupem času tyto prvky vyhoří, budou muset být pravidelně vyměňovány.

Na výstupu z druhé části palivové komory je obvykle nainstalován regulátor tahu. Jedná se o automatické zařízení, které určuje teplotu chladicí kapaliny a v závislosti na přijatých datech reguluje intenzitu pohybu hořlavého plynu. Chrání zařízení před možným přehřátím.

Je třeba poznamenat, že externí tepelný výměník v takových kotlích reaguje na změny v rychlosti cirkulace tekutiny ve výměníku tepla, tj. kolísání teploty. Na povrchu zařízení se okamžitě vytvoří vrstva kondenzátu, která způsobuje korozi, zejména pokud jde o ocelové kotle.

Je výhodné vzít zařízení z litiny, které je mnohem lépe odolné vůči takovým nárazům.

Ačkoli palivo v pyrolýzních kotlích s dlouhým spalováním by mělo hořet beze zbytků, v praxi se to vždy nestane. Někdy je popel slinován a tvoří částice, které je obtížné odstranit pomocí proudu vzduchu.

Pokud se v peci hromadí velké množství takových zbytků, lze pozorovat znatelné snížení tepelného výkonu jednotky. Horní spalovací kotel by proto měl být pravidelně čištěn.

Charakteristikou zařízení tohoto typu je to, že jak palivo spaluje, může být načteno bez čekání na spálení celé záložky paliva. To je výhodné, když se potřebujete zbavit hořlavého domácího odpadu.

Existují také různé druhy topných kotlů, které pracují nejen na dřevěném palivu, ale také na uhlí. V pyrolýzních kotlích tohoto typu neexistují žádné složité automatické řídicí jednotky, proto jsou vážné poruchy velmi vzácné.

Konstrukce horního spalovacího kotle umožňuje v případě potřeby plnění pece pouze částečně. V tomto případě však nemusí být spalování horní vrstvy paliva snadné. Samotné palivo musí být vysušeno, palivové dřevo z otevřených polen není pro takový kotel vhodné.

Palivo velkých frakcí by také nemělo být používáno pro tento typ zařízení, tj. dříví bude muset být nasekáno na malé kousky.

Vlastnosti provozu plynových kotlů

Účinnost pyrolýzního kotle závisí na druhu a kvalitě paliva. Technicky můžete do pece naložit nejen dřevo, ale také uhlí, a dokonce i rašelinu. Nejmodernější modely kotlů jsou navrženy tak, aby používaly několik druhů paliv.

V závislosti na odrůdě dřevo vyhoří asi za 5-6 hodin. Čím pevnější strom, tím déle hoří.

Moderní modely spalovacích kotlů na pyrolýzu mohou pracovat na různých druzích dřevěného paliva: palivové dříví, brikety, pelety, uhlí, rašelina atd.

Na spalování černého uhlí bude vynaloženo asi deset hodin a stejné množství hnědého uhlí do osmi hodin doutná. V praxi pyrolytická technika vykazuje nejvyšší přenos tepla, když je naložena suchým stromem. Za optimální se považuje palivové dříví s obsahem vlhkosti nejvýše 20% a délkou asi 45–65 cm.

Pokud k takovým palivům není přístup, lze použít uhlí nebo jiná fosilní paliva: zvláštní piliny brikety a dřevěné pelety, odpad ze zpracování dřeva, rašelina, buničina atd.

Před uvedením kotle do provozu pečlivě prostudujte doporučení výrobce zařízení ohledně paliva.

U spalovacích kotlů na pyrolýzu je přívod vzduchu regulován konvenčními mechanickými ventily. Nedostatek sofistikované elektroniky zajišťuje vysokou odolnost proti chybám

Příliš vlhké palivo v takových zařízeních je nepřijatelné. Při spálení se v ohništi vytvářejí další vodní páry, které přispívají k tvorbě vedlejších produktů, jako je dehet a saze.

Stěny kotle se zašpiní, přenos tepla se v průběhu času sníží, kotel může přestat fungovat a vymře.

Používáte-li palivové dřevo s příliš vysokou vlhkostí pro pyrolytický kotel, uvnitř zařízení budou existovat podmínky pro tvorbu dehtu, což zhorší přenos tepla zařízení a může vést k poruchám.

Pokud je do pece vloženo suché palivo a kotel je správně nastaven, pyrolytický plyn získaný v důsledku provozu zařízení vytvoří žlutobílý plamen. Takové spalování je doprovázeno zanedbatelnou emisí vedlejších produktů spalování paliva.

Pokud je barva plamene vymalována odlišně, má smysl zkontrolovat kvalitu paliva a nastavení zařízení.

Plyny pyrolýzy smíchané se vzduchem hoří stabilním žlutobílým plamenem. Pokud se barva plamene změnila, možná budete muset zkontrolovat nastavení kotle nebo kvalitu paliva

Na rozdíl od konvenčních zařízení na pevná paliva by měla být pec před naložením palivového dřeva do pyrolýzních kotlů na pevná paliva zahřívána.

Chcete-li to provést, proveďte následující kroky:

1. Na dno pece se vkládá malé suché třísky (papír, štěpky atd.)
2. Zapálte na něj hořákem z podobných materiálů.
3. Zavřete dvířka spalovací komory.
4. Dveře nakládací komory jsou mírně pootevřené.
5. Přidejte ho, jak hoří.
6. Proces se opakuje, dokud se ve dně nevytvoří doutnající vrstva uhlí.

V tomto okamžiku se již pec zahřívá na asi 500 - 800 ° C, čímž se vytvářejí podmínky pro plnění hlavního paliva. K zapálení zánětu nepoužívejte benzín, petrolej ani jiné podobné kapalné látky. Před zahřátím pece dlouhodobě hořícího kotle se ujistěte, že je zařízení připraveno k provozu.

Charakteristickým rysem spalovacích kotlů na pyrolýzu je malé množství popela a popela, což usnadňuje proces čištění zařízení a jeho údržbu.

Za tímto účelem zkontrolujte trakci, těsnost dveří, použitelnost blokovacích mechanismů a seřizovacího zařízení, přítomnost chladicí kapalina v topném systému atd.

Poté zapněte termostat a ujistěte se, že zařízení přijímá napětí. Poté se otevře vrata s přímým tahem a kotel se větrá po dobu 5-10 minut.

Procházet populární modely

Mělo by být zřejmé, že jakýkoli pyrolýzní kotel je poměrně těžká jednotka, která není určena k zavěšení na zeď. Taková zařízení lze použít jak pro vytápění malého domu, tak pro prostorné chaty. Stejně jako ostatní topné jednotky dlouho hořící kotle liší se ve výkonu.

Při výběru spalovacího kotle na pyrolýzu je třeba se řídit ukazateli, jako je tepelná energie zařízení, velikost nakládací komory, přítomnost druhého okruhu atd.

Tento ukazatel je obvykle orientován kupujícími.

Mezi populární modely této techniky je třeba zmínit:

• Atmos (Ukrajina) - reprezentovaná zařízeními, která mohou pracovat na dřevě a uhlí, se energie liší od 14 do 75 kilowattů.
• Útok (Slovensko) - dokáže se vypořádat s vytápěním prostor až do 950 metrů čtverečních. m, některé modely jsou schopny pokračovat v práci i v případě výpadku proudu.
• Bosch (Německo) - vysoce kvalitní výrobky známé značky, výkon se pohybuje mezi 21–38 kilowatty.
• Buderus (Německo) zastoupená vládci Elektromet a Logano, první je v Evropě znám jako klasická verze pyrolýzního kotle, druhá je modernější verzí určenou pro soukromé domy.
• Gefest (Ukrajina) - výkonná zařízení s účinností až 95%.
• KT-2E (Rusko) je speciálně navrženo pro velké obytné prostory, kapacita jednotky je 95 kilowattů.
• Opop (Česká republika) - relativně levné kotle, spolehlivé a trvanlivé, výkon 25-45 kilowattů.
• Stropuva (vyráběný v Litvě nebo na Ukrajině) s kapacitou sedmi kilowattů je docela vhodný pro malý dům, ale v modelové řadě jsou také představena výkonnější zařízení.
• Viessmann (Německo) - ideální volba pro soukromé domácnosti, výkon začíná od 12 kilowattů, použití moderních technologií vám umožní šetřit palivo.
• „Buran“ (Ukrajina) s kapacitou až 40 kilowattů je další populární možnost pro majitele velkých chat.
• „Logika“ (Polsko) vysoce výkonná zařízení o 20 kilowattech snadno vytápí místnosti až na 2 000 metrů čtverečních. m, je to spíše kotel pro průmyslové potřeby: topenářské dílny, kanceláře, skleníky atd.

Při výběru pyrolýzního kotle pro soukromý dům byste měli věnovat pozornost modelům se dvěma okruhy, abyste nejen vytápěli obydlí, ale také mu poskytli autonomní přívod teplé vody.

Výměník tepla pro teplou užitkovou vodu může být akumulační nebo průtokový. Pro druhou možnost se používají modely kotlů se zvýšenou tepelnou energií.

Pokud chcete ušetřit peníze, můžete zkusit vyrobit pyrolýzní kotel vlastníma rukama. Technologie jeho montáže je popsána v tento článek.

Závěry a užitečné video na toto téma

Toto video ilustruje princip činnosti pyrolýzního kotle:

Podrobný přehled provozu horního spalovacího kotle naleznete zde:

Pyrolytické kotle nejsou levné, ale plně odůvodňují prostředky investované do jejich nákupu. Při správné instalaci a údržbě zajistí tato zařízení domu stabilní a levné teplo.

Hledáte pyrolýzní kotel pro vytápění domu? Nebo máte zkušenosti s provozováním takových jednotek? Zanechte prosím komentář k článku a podělte se o své dojmy z používání pyrolýzních kotlů. Formulář zpětné vazby je umístěn ve spodním bloku.