Pyrolyse-Heizkessel: Funktionsprinzip und Kesseltypen für lange Verbrennung

Jahre vergehen, Wissenschaft und Technologie schreiten voran und feste Brennstoffe sind immer noch gefragt. Das Verbrennen von Holz in einem herkömmlichen Ofen oder in einem Dickbauchofen ist nicht sehr effektiv, aber die Situation wurde durch Pyrolyse-Heizkessel geändert - die Einheiten zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine relativ einfache Bedienung aus.

Stimmen Sie zu, dies sind ziemlich wichtige Argumente bei der Anordnung einer autonomen Heizung. Wenn Sie nach einem effektiven Heizkessel für zu Hause suchen, sollten Sie sich die Pyrolysekessel genauer ansehen.

Wir erklären Ihnen, wie lange Brenneinheiten angeordnet sind und funktionieren, welche technischen und betrieblichen Merkmale sie haben und geben Ihnen einen Überblick über die am besten bewerteten Modelle in- und ausländischer Hersteller.

Was ist Pyrolyse?

Brennholz ist vielleicht der allererste Brennstoff in der Geschichte der Menschheit. Fast jeder weiß, wie schnell er im Freien ausbrennt und dass nicht so viel Wärme freigesetzt wird. Die Situation ändert sich jedoch grundlegend, wenn Sie unterschiedliche Bedingungen für den Verbrennungsprozess schaffen.

Die sogenannte Pyrolyseverbrennung erfolgt in geschlossenen Kammern. Dort werden Brennholz oder andere feste Brennstoffe ähnlichen Typs geladen: Pellets, Sägemehl, Holzabfälle usw.

Der Kraftstoff wird gezündet und dann wird die in die Kammer eintretende Luftmenge verringert.

Wie Sie wissen, treten während der Verbrennung Oxidationsprozesse auf, von denen einer der Hauptteilnehmer der in der Luft enthaltene Sauerstoff ist. Wenn wenig Sauerstoff vorhanden ist, verlangsamt sich die Reaktion und das Holz brennt langsam. Unter solchen Bedingungen schwelen sie einfach. In diesem Fall wird eine bestimmte Menge an Wärmeenergie, Asche und brennbarem Gas freigesetzt.

Der Pyrolyseprozess endet dort nicht. Das durch Verbrennen von Primärbrennstoff erhaltene Gas wird mit Luftmassen gemischt und verbrennt ebenfalls. Infolgedessen gibt es viel mehr Wärmeenergie ab als bei Verwendung von Standardwärmegeneratoren.

Daher zeigen Pyrolysekessel eine sehr gute Effizienz im Vergleich zu ihren reinen Festbrennstoff "Brüder"und bieten häufig die Möglichkeit, erheblich an Heizkosten zu sparen.

Der Vorteil von Heizgeräten dieses Typs besteht darin, dass das Prinzip ihres Betriebs und ihrer Vorrichtung relativ unkompliziert ist. Die in die Brennkammer eintretende Luftmenge wird durch einen herkömmlichen mechanischen Dämpfer reguliert. Ein einfaches Design gewährleistet die Zuverlässigkeit der Vorrichtung, Ausfälle bei Pyrolysekesseln - dies ist kein häufiges Phänomen.

Dieses Diagramm zeigt deutlich alle Stufen des Pyrolyseverbrennungsprozesses. Die Temperatur im Gerät kann 1200 ° C erreichen (+)

Ein weiteres Plus von Pyrolysekesseln ist eine lange Brenndauer. Durch die vollständige Beladung des Geräts mit Kraftstoff können Sie den Prozess mehrere Stunden lang, manchmal länger als einen Tag, d. H. Es ist nicht erforderlich, ständig Brennholz in den Ofen zu werfen, wie dies beim offenen Brennen der Fall ist.

Dies bedeutet natürlich nicht, dass der Pyrolysekessel unbeaufsichtigt bleiben kann. Wie bei anderen Heizgeräten gelten strenge Sicherheitsbestimmungen.

Es sei daran erinnert, dass der Pyrolysekessel nicht alles fressend ist - die Luftfeuchtigkeit des Brennstoffs sollte niedrig sein. Andernfalls wird ein Teil der wertvollen Wärmeenergie nicht zum Erhitzen des Kühlmittels, sondern zum Trocknen des Kraftstoffs verwendet.

Pyrolyse-Verbrennungskessel, insbesondere aus Gusseisen, haben ein erhebliches physikalisches Gewicht, so dass sie immer nur durch Bodenmodelle dargestellt werden

Wenn eine Pyrolyseverbrennung realisiert wird, brennt der Brennstoff fast vollständig aus, und es ist erforderlich, das Gerät viel seltener zu reinigen als bei Verwendung eines herkömmlichen Festbrennstoffkessels. Nach der Reinigung erhaltene feine Asche wird als Dünger verwendet. Die Brennstoffverbrennung in solchen Kesseln erfolgt von oben nach unten.

Daher sind die Möglichkeiten zur natürlichen Luftzirkulation im Ofen spürbar begrenzt. Die Verwendung einer Zwangsluftinjektion mit Hilfe eines Lüfters verbessert den Wirkungsgrad des Geräts erheblich, macht den Kessel jedoch gleichzeitig flüchtig, da der Lüfter elektrischen Strom benötigt.

Die Vorrichtung und der Betrieb des Pyrolysekessels

Der Ofen des Pyrolysekessels ist in zwei Kammern unterteilt. Im ersten Fall wird Brennholz verbrannt, und im zweiten Fall wird ein Gemisch aus Pyrolysegasen und Luft recycelt. Trennt die erste Kammer vom zweiten Rost, auf den der Brennstoff gelegt wird.

Luft wird normalerweise von einem kleinen Ventilator gedrückt. Obwohl bei kleinen Modellen manchmal ein Rauchabsauger verwendet wird, um Traktion zu erzeugen.

Dieses Diagramm zeigt die Vorrichtung des Pyrolysekessels mit niedrigerer Verbrennung. Brennholz verbrennt langsam mit wenig Sauerstoff und gibt brennbares Gas ab (+)

Das Vorhandensein einer Zwangsbelüftung kann als Hauptunterschied zwischen dem Pyrolysekessel und dem klassischen Festbrennstoffmodell angesehen werden. Das Gehäuse des Gerätes besteht aus zwei ineinander eingesetzten Teilen. Der Raum zwischen den Wänden ist mit einem Kühlmittel gefüllt, dessen Rolle traditionell Wasser spielt.

Zuerst wird Brennstoff in das erste Abteil des Ofens des Pyrolysekessels geladen, dann wird der Ventilator eingeschaltet und der Brennstoff in Brand gesetzt. Die entstehenden brennbaren Gase werden in das zweite Abteil überführt, mit Luft gemischt und verbrannt.

Die Verbrennungstemperatur kann 1200 ° C erreichen. Das Wasser im Außenwärmetauscher wird erwärmt und durch das Heizsystem des Hauses zirkuliert. Rückstände von Verbrennungsprodukten werden durch den Schornstein entfernt.

Ein relativ hoher Preis kann für Geräte vorgeworfen werden, die das Pyrolyseprinzip der Verbrennung verwenden. Ein herkömmlicher Festbrennstoffkessel kostet deutlich weniger. Bei langbrennenden Kesseln brennt Brennholz jedoch fast vollständig aus, was für den klassischen Kessel nicht zu sagen ist.

Brennholz für den Pyrolysekessel stellt bestimmte Anforderungen an Größe und Luftfeuchtigkeit. Detaillierte Informationen finden Sie in den Anweisungen des Herstellers.

Bei der Auswahl eines Pyrolysekessels ist zu beachten, dass kostengünstige Modelle mit geringem Stromverbrauch normalerweise nur für Brennholz ausgelegt sind. Teure Modifikationen können unterschiedlich funktionieren Arten von Kraftstoff.

Darüber hinaus muss Kraftstoff maximal in das Gerät geladen werden. Eine Verringerung der Last führt zu einer erhöhten Bildung von Asche und Ruß und wirkt sich auch negativ auf den Betrieb des gesamten Geräts aus.

Top brennende Kessel

Eine der Optionen für eine Pyrolysevorrichtung ist ein Top-Burning-Kessel. Das Funktionsprinzip dieser beiden Einheiten ist sehr ähnlich.

In gleicher Weise wird eine große Menge an festem Brennstoff mit niedriger Luftfeuchtigkeit in den Ofen geladen, die Luft wird zwangsweise gezwungen und der Brennstoff schwelt mit einer verringerten Menge an Sauerstoff. Ein Ventil, das den Sauerstofffluss steuert, wird in Position gebracht.

Schema der Vorrichtung des oberen Verbrennungskessels. Der Ofen eines solchen Kessels hat einen toten Boden, Partikel von Verbrennungsprodukten werden durch den Schornstein entfernt (+)

Langbrennige Kessel haben jedoch weder eine Aschenpfanne noch einen Rost. Der Boden ist eine leere Metallplatte. Solche Kessel sind so ausgelegt, dass das Holz vollständig ausbrennt und die geringe Menge an Asche, die im Ofen verbleibt, durch Luft ausgeblasen wird.

Solche Geräte zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus und arbeiten auch bei Temperaturen über 1000 ° C.

Das Hauptmerkmal solcher Geräte ist, dass sie bei Volllast wirklich eine lange Lebensdauer bieten. Die Brennstoffkammer in solchen Vorrichtungen hat üblicherweise die Form eines Zylinders.

Kraftstoff wird von oben in die Mitte geladen, in der Mitte wird die zur Verbrennung notwendige Luft gepumpt.

Bei Top-Burning-Kesseln ist eine Luftinjektionsvorrichtung ein bewegliches Element, das beim Verbrennen des Holzes nach unten geht

Somit ein langsames Schwelen der oberen Kraftstoffschicht. Der Brennstoff brennt allmählich aus, sein Füllstand im Ofen nimmt ab. Gleichzeitig ändert sich die Position der Vorrichtung zur Luftzufuhr zum Ofen, dieses Element ist bei solchen Modellen beweglich und liegt praktisch auf der obersten Brennholzschicht.

Die zweite Verbrennungsstufe wird im oberen Teil des Ofens durchgeführt, der durch eine dicke Metallscheibe vom unteren Raum getrennt ist. Heiße Pyrolysegase, die bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehen, dehnen sich aus und bewegen sich nach oben.

Hier vermischen sie sich mit Luft und brennen aus, wobei zusätzlich ein fester Teil der Wärmeenergie auf den Wärmetauscher übertragen wird.

Der die Scheibe haltende Strahl, der die Brennkammer wie diese Scheibe selbst in zwei Teile teilt, ist während des Betriebs des oberen Brennkessels ständig hohen Temperaturen ausgesetzt. Im Laufe der Zeit brennen diese Elemente aus und müssen regelmäßig ausgetauscht werden.

Am Ausgang des zweiten Teils der Kraftstoffkammer ist üblicherweise ein Zugluftregler installiert. Dies ist ein automatisches Gerät, das die Temperatur des Kühlmittels ermittelt und in Abhängigkeit von den empfangenen Daten die Bewegungsintensität des brennbaren Gases reguliert. Es schützt das Gerät vor möglicher Überhitzung.

Es ist anzumerken, dass der externe Wärmetauscher in solchen Kesseln auf Änderungen der Fluidzirkulationsrate in dem Wärmetauscher reagiert, d.h. Temperaturschwankungen. Auf der Oberfläche des Geräts bildet sich sofort eine Kondensatschicht, die Korrosion verursacht, insbesondere bei Stahlkesseln.

Es ist vorzuziehen, eine Vorrichtung aus Gusseisen zu nehmen, die gegen einen solchen Aufprall viel widerstandsfähiger ist.

Obwohl der Brennstoff in Pyrolysekesseln mit langer Verbrennung rückstandsfrei brennen sollte, geschieht dies in der Praxis nicht immer. Manchmal wird die Asche gesintert und bildet Partikel, die mit Hilfe eines Luftstroms schwer zu entfernen sind.

Wenn sich eine große Anzahl solcher Rückstände im Ofen ansammelt, kann eine merkliche Abnahme der Wärmeabgabe der Einheit beobachtet werden. Daher sollte der obere Verbrennungskessel regelmäßig gereinigt werden.

Ein Merkmal von Geräten dieses Typs ist, dass der Kraftstoff beim Verbrennen geladen werden kann, ohne auf das Verbrennen des gesamten Kraftstoff-Lesezeichens zu warten. Dies ist praktisch, wenn Sie brennbaren Hausmüll entsorgen müssen.

Es gibt auch verschiedene Top-Kessel, die nicht nur mit Holzbrennstoff, sondern auch mit Kohle arbeiten. In Pyrolysekesseln dieses Typs gibt es keine komplexen automatischen Steuergeräte, daher sind schwerwiegende Ausfälle äußerst selten.

Durch die Konstruktion des oberen Verbrennungskessels kann der Ofen bei Bedarf nur teilweise beladen werden. In diesem Fall ist das Brennen der obersten Kraftstoffschicht jedoch möglicherweise nicht einfach. Der Brennstoff selbst muss getrocknet werden, Brennholz aus offenen Stämmen ist für einen solchen Kessel nicht geeignet.

Kraftstoff mit großen Anteilen sollte auch nicht für diese Art von Ausrüstung verwendet werden, d.h. Brennholz muss in kleine Stücke geschnitten werden.

Merkmale des Betriebs von Gaskesseln

Der Wirkungsgrad des Pyrolysekessels hängt von der Art und Qualität des Brennstoffs ab. Technisch gesehen können Sie nicht nur Holz, sondern auch Kohle und sogar Torf in den Ofen laden. Die meisten modernen Kesselmodelle sind für die Verwendung verschiedener Brennstoffarten ausgelegt.

Das Holz brennt je nach Sorte in ca. 5-6 Stunden aus. Je fester der Baum, desto länger brennt er.

Moderne Modelle von Pyrolyse-Verbrennungskesseln können mit verschiedenen Arten von Holzbrennstoffen arbeiten: Brennholz, Briketts, Pellets, Kohle, Torf usw.

Etwa zehn Stunden werden für die Verbrennung von Schwarzkohle aufgewendet, und die gleiche Menge Braunkohle wird innerhalb von acht Stunden schwelen. In der Praxis zeigt die Pyrolysetechnik die höchste Wärmeübertragung, wenn sie mit einem trockenen Baum beladen wird. Brennholz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 20% und einer Länge von etwa 45-65 cm wird als optimal angesehen.

Wenn es keinen Zugang zu solchen Brennstoffen gibt, können Kohle oder andere fossile Brennstoffe verwendet werden: spezielle Sägemehlbriketts und Holzpellets, Holzverarbeitungsabfälle, Torf, Zellstoffmaterialien usw.

Lesen Sie vor Inbetriebnahme des Kessels sorgfältig die Empfehlungen des Geräteherstellers zum Brennstoff.

In Pyrolyse-Verbrennungskesseln wird der Lufteinlass durch herkömmliche mechanische Ventile geregelt. Der Mangel an hochentwickelter Elektronik bietet eine hohe Fehlertoleranz

Zu nasser Kraftstoff in solchen Geräten ist nicht akzeptabel. Beim Verbrennen bildet sich im Feuerraum zusätzlicher Wasserdampf, der zur Bildung von Nebenprodukten wie Teer und Ruß beiträgt.

Die Wände des Kessels verschmutzen, die Wärmeübertragung nimmt ab, mit der Zeit kann der Kessel sogar aufhören zu arbeiten und aussterben.

Wenn Sie Brennholz mit zu hoher Luftfeuchtigkeit für einen Pyrolysekessel verwenden, treten im Inneren des Geräts Bedingungen für die Bildung von Teer auf, die den Wärmeübergang des Geräts beeinträchtigen und zu Ausfällen führen können

Wenn trockener Brennstoff in den Ofen gegeben und der Kessel richtig eingestellt wird, erzeugt das Pyrolysegas, das als Ergebnis des Gerätebetriebs erhalten wird, eine gelb-weiße Flamme. Eine solche Verbrennung geht mit einer vernachlässigbaren Emission von Nebenprodukten der Kraftstoffverbrennung einher.

Wenn die Flammenfarbe anders lackiert ist, ist es sinnvoll, die Qualität des Brennstoffs sowie die Einstellungen des Geräts zu überprüfen.

Mit Luft vermischte Pyrolysegase verbrennen mit einer stetigen gelb-weißen Flamme. Wenn sich die Flammenfarbe geändert hat, müssen Sie möglicherweise die Kesseleinstellungen oder die Brennstoffqualität überprüfen

Im Gegensatz zu herkömmlichen Festbrennstoffvorrichtungen sollte der Ofen vor dem Laden von Brennholz in Pyrolysekessel, die mit Festbrennstoff betrieben werden, beheizt werden.

Führen Sie dazu die folgenden Schritte aus:

1. Auf den Boden des Ofens wird ein kleines trockenes Anzünden (Papier, Holzspäne usw.) geladen
2. Zünde es mit einer Fackel aus ähnlichen Materialien an.
3. Schließen Sie die Tür der Brennkammer.
4. Die Ladekammertür ist leicht angelehnt.
5. Fügen Sie Portionen des Anzündens hinzu, während es brennt.
6. Der Vorgang wird wiederholt, bis sich am Boden eine schwelende Kohleschicht bildet.

Zu diesem Zeitpunkt erwärmt sich der Ofen bereits auf etwa 500-800 ° C, wodurch Bedingungen für die Beladung des Hauptbrennstoffs geschaffen werden. Verwenden Sie kein Benzin, Kerosin oder ähnliche flüssige Substanzen, um das Kindling anzuzünden. Stellen Sie vor dem Aufwärmen des Ofens eines lang brennenden Kessels sicher, dass das Gerät betriebsbereit ist.

Ein charakteristisches Merkmal von Pyrolyse-Verbrennungskesseln ist eine geringe Menge Asche und Asche, die den Reinigungsprozess des Geräts und dessen Wartung erleichtert

Überprüfen Sie dazu die Traktion, die Dichtheit der Türen, die Wartungsfreundlichkeit der Verriegelungsmechanismen und die Einstellausrüstung sowie das Vorhandensein von Kühlmittel im Heizsystem usw.

Schalten Sie dann den Thermostat ein, um sicherzustellen, dass das Gerät Spannung empfängt. Danach wird das Direktzugtor geöffnet und der Kessel 5-10 Minuten lang belüftet.

Durchsuchen Sie beliebte Modelle

Es versteht sich, dass jeder Pyrolysekessel eine ziemlich schwere Einheit ist, die nicht zum Aufhängen an einer Wand vorgesehen ist. Solche Geräte können sowohl zum Heizen eines kleinen Hauses als auch für geräumige Hütten verwendet werden. Wie andere Heizgeräte, lange brennende Kessel variieren in der Leistung.

Bei der Auswahl eines Pyrolyse-Verbrennungskessels sollten Indikatoren wie die Wärmeleistung des Geräts, die Größe der Ladekammer, das Vorhandensein eines zweiten Kreislaufs usw. berücksichtigt werden.

Dieser Indikator wird normalerweise von Käufern ausgerichtet.

Unter den populären Modellen dieser Technik sollte erwähnt werden:

• Atmos (Ukraine) - vertreten durch Geräte, die mit Holz und Kohle betrieben werden können, variiert die Leistung zwischen 14 und 75 Kilowatt.
• Angriff (Slowakei) - verträgt Raumheizungen bis zu 950 Quadratmetern. m, einige Modelle können auch bei Stromausfall weiterarbeiten.
• Bosch (Deutschland) - hochwertige Produkte einer bekannten Marke, Leistung variiert zwischen 21-38 Kilowatt.
• Buderus (Deutschland) vertreten durch Herrscher Elektromet und LoganoDie erste ist in Europa als klassische Version des Pyrolysekessels bekannt, die zweite ist eine modernere Version für Privathaushalte.
• Gefest (Ukraine) - Hochleistungsgeräte mit einem Wirkungsgrad von bis zu 95%.
• KT-2E (Russland) ist speziell für große Wohnräume konzipiert, die Einheitskapazität beträgt 95 Kilowatt.
• Opop (Tschechische Republik) - relativ preiswerte Kessel, zuverlässig und langlebig, Leistung 25-45 Kilowatt.
• Stropuva (hergestellt in Litauen oder der Ukraine) mit einer Leistung von sieben Kilowatt eignet sich gut für ein kleines Haus, aber auch leistungsstärkere Geräte werden in der Modellpalette angeboten.
• Viessmann (Deutschland) - eine ideale Wahl für private Haushalte, der Strom beginnt bei 12 Kilowatt, der Einsatz moderner Technologien ermöglicht es Ihnen, Kraftstoff zu sparen.
• "Buran" (Ukraine) mit einer Leistung von bis zu 40 Kilowatt ist eine weitere beliebte Option für Besitzer großer Ferienhäuser.
• "Logik" (Polen) Hochleistungsgeräte mit 20 Kilowatt heizen Räume problemlos auf bis zu 2.000 Quadratmeter. m, es ist eher ein Kessel für industrielle Bedürfnisse: Heizungswerkstätten, Büros, Gewächshäuser usw.

Bei der Auswahl eines Pyrolysekessels für ein Privathaus sollten Sie auf Modelle mit zwei Kreisläufen achten, um die Wohnung nicht nur zu heizen, sondern auch autonom zu versorgen.

Der Wärmetauscher für Warmwasser kann vom Speicher- oder Durchflusstyp sein. Für die letztere Option werden Kesselmodelle mit erhöhter Wärmeleistung verwendet.

Wenn Sie Geld sparen möchten, können Sie versuchen, einen Pyrolysekessel mit Ihren eigenen Händen herzustellen. Die Technologie seiner Montage ist in beschrieben dieser Artikel.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Dieses Video zeigt das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels:

Eine detaillierte Übersicht über den Betrieb des oberen Verbrennungskessels finden Sie hier:

Pyrolysekessel sind nicht billig, rechtfertigen aber die in ihren Kauf investierten Mittel voll und ganz. Bei ordnungsgemäßer Installation und Wartung versorgen solche Geräte das Haus mit stabiler und kostengünstiger Wärme.

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