Pyrolyse verwarmingsketels: werkingsprincipe en soorten ketels voor langdurige verbranding

Jaren gaan voorbij, wetenschap en technologie gaan vooruit en er is nog steeds vraag naar vaste brandstoffen. Hout verbranden in een traditionele kachel of in een dikke kachel is niet erg effectief, maar de situatie is veranderd door pyrolyse-verwarmingsketels - de units worden gekenmerkt door een hoog rendement en een relatief eenvoudige bediening.

Mee eens, dit zijn behoorlijk belangrijke argumenten bij het regelen van autonome verwarming. Als u op zoek bent naar een effectieve ketel voor thuis, moet u de pyrolyse-ketels van dichterbij bekijken.

We zullen u vertellen hoe lang brandende units zijn gerangschikt en werken, wat hun technische en operationele kenmerken zijn, en geven ook een overzicht van de meest gewaardeerde modellen van binnenlandse en buitenlandse fabrikanten.

Wat is pyrolyse

Brandhout is misschien wel de allereerste brandstof in de menselijke geschiedenis. Bijna iedereen weet hoe snel ze in de open lucht opbranden en dat er niet zoveel warmte vrijkomt. Maar de situatie verandert kardinaal als je andere voorwaarden creëert voor het verbrandingsproces.

De zogenaamde pyrolyse-verbranding vindt plaats in gesloten kamers. Daar wordt brandhout of andere vaste brandstoffen van een vergelijkbaar type geladen: pellets, zaagsel, houtafval, enz.

De brandstof wordt ontstoken en vervolgens wordt de hoeveelheid lucht die de kamer binnenkomt verminderd.

Zoals u weet, vinden oxidatieprocessen plaats tijdens verbranding, een van de belangrijkste deelnemers is zuurstof in de lucht. Als er weinig zuurstof is, vertraagt ​​de reactie en brandt het hout langzaam, in feite smeulen ze onder dergelijke omstandigheden gewoon. In dit geval komt een bepaalde hoeveelheid thermische energie, as en brandbaar gas vrij.

Daar stopt het pyrolyseproces niet. Het gas dat wordt verkregen door het verbranden van primaire brandstof wordt vermengd met luchtmassa's en brandt ook. Hierdoor stoot het veel meer thermische energie uit dan bij gebruik van standaard warmtegeneratoren.

Daarom vertonen pyrolyse-ketels een zeer behoorlijk rendement in vergelijking met hun puur vaste brandstof "broers", en bieden vaak ook de mogelijkheid om aanzienlijk te besparen op verwarming.

Het voordeel van dergelijke verwarmingsapparatuur is dat het principe van de werking en de inrichting relatief ongecompliceerd is. De hoeveelheid lucht die de verbrandingskamer binnenkomt, wordt geregeld door een conventionele mechanische demper. Een eenvoudig ontwerp zorgt voor de betrouwbaarheid van het apparaat, storingen voor pyrolyse-ketels - dit komt niet vaak voor.

Dit diagram toont duidelijk alle stadia van het pyrolyse-verbrandingsproces. De temperatuur in het apparaat kan 1200 ° C bereiken (+)

Een ander pluspunt van pyrolyse-ketels is een lange brandperiode. Door het apparaat volledig met brandstof te laden, kunt u het proces enkele uren, soms meer dan een dag, d.w.z. het is niet nodig om constant brandhout in de oven te gooien, zoals gebeurt bij open branden.

Dit betekent natuurlijk niet dat de pyrolyse-ketel onbeheerd kan worden achtergelaten. Net als bij andere verwarmingsapparatuur zijn er strikte veiligheidsvoorschriften.

Het is de moeite waard eraan te denken dat de pyrolyse-ketel niet omnivoor is - de vochtigheid van de brandstof moet laag zijn. Anders wordt een deel van de kostbare thermische energie niet besteed aan het verwarmen van het koelmiddel, maar aan het drogen van de brandstof.

Pyrolyse-verbrandingsketels, speciaal gemaakt van gietijzer, hebben een aanzienlijk fysiek gewicht, dus ze worden altijd alleen weergegeven door vloermodellen

Wanneer pyrolyse-verbranding wordt gerealiseerd, brandt de brandstof bijna volledig uit, het zal veel minder vaak nodig zijn om het apparaat te reinigen dan bij het gebruik van een traditionele ketel op vaste brandstof. Na het reinigen verkregen fijne as wordt als meststof gebruikt. Brandstofverbranding in dergelijke ketels wordt van boven naar beneden uitgevoerd.

Daardoor zijn de mogelijkheden voor natuurlijke luchtcirculatie in de oven merkbaar beperkt. Het gebruik van geforceerde luchtinjectie met behulp van een ventilator verbetert de efficiëntie van het apparaat aanzienlijk, maar maakt tegelijkertijd de ketel vluchtig, omdat de ventilator elektrische stroom nodig heeft.

Het apparaat en de werking van de pyrolyse-ketel

De oven van de pyrolyse-ketel is verdeeld in twee compartimenten. In de eerste wordt brandhout verbrand en in de tweede wordt een mengsel van pyrolysegassen en lucht secundair verbrand. Scheidt de eerste kamer van het tweede rooster, waarop de brandstof wordt gelegd.

Lucht wordt meestal gedwongen door een kleine ventilator. Hoewel in kleine modellen soms een rookafzuiger wordt gebruikt om tractie te creëren.

Dit diagram toont het apparaat van de pyrolyse-ketel met een lagere verbranding. Brandhout brandt langzaam met een kleine hoeveelheid zuurstof en geeft brandbaar gas af (+)

De aanwezigheid van geforceerde ventilatie kan worden beschouwd als het belangrijkste verschil tussen de pyrolyse-ketel en het klassieke model met vaste brandstof. De behuizing van het apparaat bestaat uit twee in elkaar gestoken delen. De ruimte tussen de muren is gevuld met een koelmiddel, waarvan de rol traditioneel door water wordt gespeeld.

Eerst wordt brandstof in het eerste compartiment van de oven van de pyrolyse-ketel geladen, vervolgens wordt de ventilator aangezet en wordt de brandstof in brand gestoken. De resulterende brandbare gassen worden overgebracht naar het tweede compartiment, gemengd met lucht en verbrand.

De verbrandingstemperatuur kan 1200 ° C bereiken. Het water in de buitenwarmtewisselaar wordt verwarmd en circuleert door het huisverwarmingssysteem. Resten van verbrandingsproducten worden via de schoorsteen verwijderd.

Een relatief hoge prijs kan worden verweten voor apparaten die het pyrolyseprincipe van verbranding gebruiken. Een conventionele ketel op vaste brandstof kost aanzienlijk minder. Maar in lang brandende ketels brandt brandhout bijna volledig uit, wat niet gezegd kan worden over de klassieke ketel.

Brandhout voor de pyrolyse-ketel heeft bepaalde vereisten voor grootte en vochtigheid. Gedetailleerde informatie is te vinden in de instructies van de fabrikant.

Bij het kiezen van een pyrolyse-ketel moet er rekening mee worden gehouden dat goedkope modellen met laag vermogen meestal alleen voor brandhout zijn ontworpen. Dure aanpassingen kunnen aan verschillende werken soorten brandstof.

Bovendien zal het nodig zijn om brandstof maximaal in het apparaat te laden, het verminderen van de belasting leidt tot verhoogde vorming van as en roet en heeft ook een negatieve invloed op de werking van de eenheid als geheel.

Top brandende ketels

Een van de opties voor een pyrolyse-apparaat is een topverbrandende ketel. Het werkingsprincipe van deze twee units is zeer vergelijkbaar.

Op dezelfde manier wordt een grote hoeveelheid vaste brandstof met een lage luchtvochtigheid in de oven geladen, wordt de lucht gedwongen geforceerd en smeult de brandstof met een verminderde hoeveelheid zuurstof. Een klep die de zuurstofstroom regelt, wordt op zijn plaats gezet.

Regeling van het apparaat van de bovenste verbrandingsketel. De oven van een dergelijke ketel heeft een dode bodem, deeltjes van verbrandingsproducten worden via de schoorsteen verwijderd (+)

Maar lang brandende ketels hebben geen aslade of rooster. De onderkant is een blanco metalen plaat. Dergelijke ketels zijn zo ontworpen dat het hout volledig uitbrandt en de kleine hoeveelheid as die in de oven achterblijft, door lucht wordt weggeblazen.

Dergelijke apparaten worden gekenmerkt door een hoog rendement en werken ook bij temperaturen boven 1000 ° C.

Het belangrijkste kenmerk van dergelijke apparaten is dat ze bij volledige belasting echt een lange levensduur bieden. De brandstofkamer in dergelijke apparaten heeft meestal de vorm van een cilinder.

Brandstof wordt van bovenaf geladen, van boven, in het midden, de lucht die nodig is voor verbranding wordt gepompt.

Bij verbrandingsketels is een luchtinspuitapparaat een beweegbaar element dat naar beneden gaat als het hout brandt

Dus een langzaam smeulen van de bovenste brandstoflaag. Brandstof brandt geleidelijk uit, het niveau in de oven neemt af. Tegelijkertijd verandert de positie van het apparaat voor het toevoeren van lucht naar de oven, dit element is mobiel in dergelijke modellen en ligt praktisch op de bovenste laag brandhout.

De tweede verbrandingsfase vindt plaats in het bovenste deel van de oven, dat door een dikke metalen schijf van het onderste compartiment is gescheiden. Hete pyrolyse-gassen als gevolg van de verbranding van brandstof eronder zetten uit en gaan omhoog.

Hier mengen ze zich met lucht en branden ze uit, waarbij ze bovendien een vast deel thermische energie aan de warmtewisselaar overdragen.

De balk die de schijf vasthoudt, die de verbrandingskamer in twee delen verdeelt, zoals deze schijf zelf, wordt constant blootgesteld aan hoge temperaturen tijdens de werking van de bovenste verbrandingsketel. Na verloop van tijd zullen deze elementen doorbranden, ze zullen periodiek moeten worden vervangen.

Bij de uitgang van het tweede deel van de brandstofkamer wordt meestal een tochtregelaar geïnstalleerd. Dit is een automatisch apparaat dat de temperatuur van het koelmiddel bepaalt en, afhankelijk van de ontvangen gegevens, de bewegingsintensiteit van brandbaar gas regelt. Het beschermt het apparaat tegen mogelijke oververhitting.

Het is vermeldenswaard dat de externe warmtewisselaar in dergelijke ketels reageert op veranderingen in de vloeistofcirculatiesnelheid in de warmtewisselaar, d.w.z. temperatuurschommelingen. Er vormt zich onmiddellijk een laag condensaat op het oppervlak van het apparaat, wat corrosie veroorzaakt, vooral als het gaat om stalen ketels.

Het verdient de voorkeur om een ​​apparaat van gietijzer te nemen, dat veel beter bestand is tegen een dergelijke impact.

Hoewel de brandstof in pyrolyse-ketels met lange verbranding zonder residu zou moeten branden, gebeurt dit in de praktijk niet altijd. Soms wordt de as gesinterd, waardoor er deeltjes ontstaan ​​die moeilijk te verwijderen zijn met behulp van een luchtstroom.

Als een groot aantal van dergelijke resten zich ophopen in de oven, kan een merkbare afname van de warmteafgifte van de unit worden waargenomen. Daarom moet de bovenste verbrandingsketel regelmatig worden schoongemaakt.

Een kenmerk van apparaten van dit type is dat, terwijl de brandstof verbrandt, deze kan worden geladen zonder te wachten tot de hele brandstofreferentie is verbrand. Dit is handig wanneer u brandbaar huishoudelijk afval moet verwijderen.

Er zijn ook varianten van topbranders die niet alleen op houtbrandstof werken, maar ook op kolen. Er zijn geen complexe automatische regeleenheden in pyrolyse-ketels van dit type, daarom zijn ernstige storingen uiterst zeldzaam.

Door het ontwerp van de bovenste verbrandingsketel kan de oven indien nodig slechts gedeeltelijk worden geladen. In dit geval is het misschien niet gemakkelijk om de bovenste laag brandstof af te vuren. De brandstof zelf moet worden gedroogd, brandhout van open houtblokken is niet geschikt voor zo'n ketel.

Brandstof met grote fracties mag ook niet worden gebruikt voor dit type apparatuur, d.w.z. brandhout zal in kleine stukjes gehakt moeten worden.

Kenmerken van de werking van gasgenererende ketels

Het rendement van de pyrolyse-ketel hangt af van het type en de kwaliteit van de brandstof. Technisch gezien kunt u niet alleen hout in de oven laden, maar ook kolen en zelfs turf, de meeste moderne ketelmodellen zijn ontworpen om verschillende soorten brandstof te gebruiken.

Hout brandt in ongeveer 5-6 uur uit, afhankelijk van de soort. Hoe steviger de boom, hoe langer hij brandt.

Moderne modellen van pyrolyse-verbrandingsketels kunnen werken op verschillende soorten houtbrandstof: brandhout, briketten, pellets, kolen, turf, enz.

Er wordt ongeveer tien uur besteed aan de verbranding van zwarte steenkool en binnen acht uur zal dezelfde hoeveelheid bruinkool smeulen. In de praktijk laat de pyrolyse-techniek de hoogste warmteoverdracht zien bij belading met een droge boom. Brandhout met een vochtgehalte van niet meer dan 20% en een lengte van ongeveer 45-65 cm wordt als optimaal beschouwd.

Als er geen toegang is tot dergelijke brandstof, kunnen steenkool of andere fossiele brandstoffen worden gebruikt: speciaal zaagselbriketten en houtpellets, houtverwerkingsafval, turf, pulpmaterialen, enz.

Bestudeer voordat u de ketel in gebruik neemt zorgvuldig de aanbevelingen van de fabrikant van het apparaat met betrekking tot brandstof.

Bij pyrolyse-verbrandingsketels wordt de luchtinlaat geregeld door conventionele mechanische kleppen. Het gebrek aan geavanceerde elektronica zorgt voor een hoge fouttolerantie

Te natte brandstof in dergelijke apparaten is onaanvaardbaar. Bij verbranding ontstaat er extra waterdamp in de vuurkist, die bijdragen aan de vorming van bijproducten zoals teer en roet.

De wanden van de ketel worden vuil, de warmteoverdracht neemt af, na verloop van tijd kan de ketel zelfs stoppen met werken en uitsterven.

Als u brandhout gebruikt met een te hoge luchtvochtigheid voor een pyrolyse-ketel, zullen er binnenin het apparaat omstandigheden ontstaan ​​voor de vorming van teer, wat de warmteoverdracht van het apparaat zal verminderen en kan leiden tot storingen

Als droge brandstof in de oven wordt geplaatst en de ketel correct is opgesteld, zal het pyrolyse-gas dat wordt verkregen als gevolg van de werking van het apparaat, een geelwitte vlam produceren. Een dergelijke verbranding gaat gepaard met een verwaarloosbare emissie van bijproducten van brandstofverbranding.

Als de vlamkleur anders is geverfd, is het logisch om de kwaliteit van de brandstof te controleren, evenals de instellingen van het apparaat.

Pyrolyse-gassen gemengd met lucht branden met een constante geel-witte vlam. Als de vlamkleur is veranderd, moet u mogelijk de ketelinstellingen of brandstofkwaliteit controleren

In tegenstelling tot conventionele apparaten met vaste brandstof, moet de oven worden verwarmd voordat brandhout in pyrolyse-ketels op vaste brandstof wordt geladen.

Voer hiervoor de volgende stappen uit:

1. Kleine droge aanmaakhout (papier, houtsnippers, enz.) Wordt op de bodem van de oven geladen
2. Steek het in brand met een zaklamp van vergelijkbare materialen.
3. Sluit de deur van de verbrandingskamer.
4. De laadkamerdeur staat op een kier.
5. Voeg stukjes aanmaakhout toe terwijl het brandt.
6. Het proces wordt herhaald totdat er onderaan een smeulende koollaag ontstaat.

Op dit moment is de oven al aan het opwarmen tot ongeveer 500-800 ° C, wat voorwaarden schept voor het laden van de hoofdbrandstof. Gebruik geen benzine, kerosine of andere soortgelijke vloeibare stoffen om de aanmaakhout aan te steken. Voordat u de oven van een lang brandende ketel opwarmt, moet u ervoor zorgen dat het apparaat klaar voor gebruik is.

Een kenmerkend kenmerk van pyrolyse-verbrandingsketels is een kleine hoeveelheid as en as, wat het reinigingsproces en het onderhoud van het apparaat vergemakkelijkt

Controleer hiervoor de tractie, de dichtheid van de deuren, de bruikbaarheid van vergrendelingsmechanismen en afstelapparatuur, de aanwezigheid van koelvloeistof in het verwarmingssysteem enz.

Schakel vervolgens de thermostaat in om ervoor te zorgen dat het apparaat spanning ontvangt. Daarna wordt de directe tochtpoort geopend en wordt de ketel 5-10 minuten geventileerd.

Blader door populaire modellen

Het moet duidelijk zijn dat elke pyrolyse-ketel een vrij zware eenheid is, die niet bedoeld is om aan de muur te hangen. Dergelijke apparaten kunnen zowel voor het verwarmen van een klein huis als voor ruime huisjes worden gebruikt. Net als andere verwarmingseenheden, lang brandende ketels variëren in kracht.

Bij het kiezen van een pyrolyse-verbrandingsketel moet men zich laten leiden door indicatoren zoals het thermische vermogen van het apparaat, de grootte van de laadkamer, de aanwezigheid van een tweede circuit, enz.

Deze indicator is meestal gericht door kopers.

Onder de populaire modellen van deze techniek moet worden vermeld:

• Atmos (Oekraïne) - vertegenwoordigd door apparaten die op hout en kolen kunnen werken, varieert het vermogen van 14 tot 75 kilowatt.
• Aanval (Slowakije) - in staat om ruimteverwarming tot 950 vierkante meter aan te kunnen. m, sommige modellen kunnen blijven werken, zelfs in geval van stroomuitval.
• Bosch (Duitsland) - hoogwaardige producten van een bekend merk, vermogen varieert tussen 21-38 kilowatt.
• Buderus (Duitsland) vertegenwoordigd door heersers Elektromet en Logano, de eerste is in Europa bekend als een klassieke versie van de pyrolyse-ketel, de tweede is modernere versies ontworpen voor privéwoningen.
• Gefest (Oekraïne) - apparaten met hoog vermogen met een efficiëntie tot 95%.
• KT-2E (Rusland) is speciaal ontworpen voor grote woongebouwen, de capaciteit van de unit is 95 kilowatt.
• Opop (Tsjechië) - relatief goedkope ketels, betrouwbaar en duurzaam, vermogen 25-45 kilowatt.
• Stropuva (geproduceerd in Litouwen of Oekraïne) met een capaciteit van zeven kilowatt is redelijk geschikt voor een klein huis, maar krachtigere apparaten worden ook gepresenteerd in het modellengamma.
• Viessmann (Duitsland) - een ideale keuze voor particuliere huishoudens, stroom begint vanaf 12 kilowatt, het gebruik van moderne technologieën stelt u in staat brandstof te besparen.
• "Buran" (Oekraïne) met een capaciteit tot 40 kilowatt is een andere populaire optie voor eigenaren van grote huisjes.
• "Logica" (Polen) apparaten met een hoog vermogen van 20 kilowatt verwarmen gemakkelijk ruimtes tot tweeduizend vierkante meter. m, het is eerder een ketel voor industriële behoeften: verwarmingswerkplaatsen, kantoren, kassen, enz.

Bij het kiezen van een pyrolyse-ketel voor een privéwoning, moet u letten op modellen met twee circuits om niet alleen de woning te verwarmen, maar deze ook te voorzien van autonome warmwatervoorziening.

De warmtewisselaar voor warm water voor huishoudelijk gebruik kan van het opslag- of stromingstype zijn. Voor de laatste optie worden ketelmodellen met verhoogd thermisch vermogen gebruikt.

Als u geld wilt besparen, kunt u proberen om met uw eigen handen een pyrolyse-ketel te maken. De technologie van de montage wordt beschreven in dit artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Deze video illustreert het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel:

Een gedetailleerd overzicht van de werking van de bovenste verbrandingsketel vindt u hier:

Pyrolyse-ketels zijn niet goedkoop, maar rechtvaardigen volledig de fondsen die in hun aankoop zijn geïnvesteerd. Met de juiste installatie en onderhoud zullen dergelijke apparaten het huis van stabiele en goedkope warmte voorzien.

Op zoek naar een pyrolyse-ketel voor het verwarmen van een woning? Of heb je ervaring met het bedienen van dergelijke units? Laat opmerkingen achter bij het artikel en deel uw indrukken over het gebruik van pyrolyse-ketels. Het feedbackformulier bevindt zich in het onderste blok.