Pirolizowe kotły grzewcze: zasada działania i rodzaje kotłów do długiego spalania

Mijają lata, nauka i technologia idą naprzód, a paliwa stałe są nadal poszukiwane. Spalanie drewna w tradycyjnym piecu lub w piecu garnkowym nie jest bardzo skuteczne, ale sytuację zmieniły pirolityczne kotły grzewcze - urządzenia charakteryzują się wysoką wydajnością i stosunkowo prostą obsługą.

Zgadzam się, są to dość znaczące argumenty przy organizowaniu autonomicznego ogrzewania. Jeśli szukasz skutecznego kotła do domu, powinieneś przyjrzeć się bliżej kotłom pirolitycznym.

Powiemy Ci, jak długo są ustawione i działają jednostki spalania, jakie są ich cechy techniczne i operacyjne, a także zapewniamy przegląd najbardziej ocenianych modeli krajowych i zagranicznych producentów.

Co to jest piroliza

Drewno opałowe jest prawdopodobnie pierwszym paliwem w historii ludzkości. Prawie wszyscy wiedzą, jak szybko wypalają się na świeżym powietrzu i że nie wydziela się tak dużo ciepła. Ale sytuacja zmienia się kardynalnie, jeśli stworzysz inne warunki dla procesu spalania.

Tak zwane spalanie pirolityczne odbywa się w zamkniętych komorach. Ładuje się tam drewno opałowe lub inne paliwa stałe podobnego rodzaju: pellet, trociny, odpady drzewne itp.

Paliwo zostaje zapalone, a następnie zmniejsza się ilość powietrza wpływającego do komory.

Jak wiadomo procesy utleniania zachodzą podczas spalania, którego jednym z głównych uczestników jest tlen zawarty w powietrzu. Jeśli jest mało tlenu, reakcja zwalnia, a drewno pali się powoli, w rzeczywistości w takich warunkach po prostu tlą się. W takim przypadku uwalniana jest pewna ilość energii cieplnej, popiołu i gazu palnego.

Proces pirolizy na tym się nie kończy. Gaz uzyskany w wyniku spalania paliwa pierwotnego miesza się z masami powietrza, a także pali. W rezultacie emituje znacznie więcej energii cieplnej niż przy zastosowaniu standardowych generatorów ciepła.

Dlatego kotły pirolityczne wykazują bardzo przyzwoitą wydajność w porównaniu do swoich czysto „bracia” na paliwo stałe, a także często dają możliwość znacznego oszczędzania na ogrzewaniu.

Zaletą tego rodzaju urządzeń grzewczych jest to, że zasada jego działania i urządzenia jest stosunkowo nieskomplikowana. Ilość powietrza wchodzącego do komory spalania jest regulowana przez konwencjonalny tłumik mechaniczny. Prosta konstrukcja zapewnia niezawodność urządzenia, awarie kotłów pirolitycznych - nie jest to częste zjawisko.

Ten schemat wyraźnie pokazuje wszystkie etapy procesu spalania pirolizy. Temperatura wewnątrz urządzenia może osiągnąć 1200 ° C (+)

Kolejnym plusem kotłów pirolitycznych jest długi okres spalania. Pełne załadowanie urządzenia paliwem pozwala nie zakłócać procesu przez kilka godzin, czasem dłużej niż jeden dzień, tj. nie ma potrzeby ciągłego wrzucania drewna opałowego do pieca, jak to się dzieje przy otwartym paleniu.

Oczywiście nie oznacza to, że kocioł pirolityczny można pozostawić bez nadzoru. Podobnie jak w przypadku innych urządzeń grzewczych, obowiązują surowe przepisy bezpieczeństwa.

Warto pamiętać, że kocioł pirolityczny nie jest wszystkożerny - wilgotność paliwa powinna być niska. W przeciwnym razie część cennej energii cieplnej nie zostanie przeznaczona na ogrzewanie chłodziwa, ale na suszenie paliwa.

Kotły pirolityczne, zwłaszcza wykonane z żeliwa, mają znaczną masę fizyczną, dlatego zawsze są reprezentowane tylko przez modele podłogowe

Po zrealizowaniu spalania pirolitycznego paliwo wypala się prawie całkowicie, konieczne będzie czyszczenie urządzenia znacznie rzadziej niż w przypadku korzystania z tradycyjnego kotła na paliwo stałe. Drobny popiół uzyskany po czyszczeniu służy jako nawóz. Spalanie paliwa w takich kotłach odbywa się od góry do dołu.

Dlatego możliwości naturalnej cyrkulacji powietrza w piecu są zauważalnie ograniczone. Zastosowanie wymuszonego wtrysku powietrza za pomocą wentylatora znacznie poprawia wydajność urządzenia, ale jednocześnie sprawia, że ​​kocioł jest lotny, ponieważ wentylator potrzebuje energii elektrycznej.

Urządzenie i działanie kotła pirolitycznego

Piec kotła pirolitycznego jest podzielony na dwie części. W pierwszym spalane jest drewno opałowe, aw drugim mieszanka gazów pirolitycznych i powietrza jest odzyskiwana. Oddziela pierwszą komorę od drugiego rusztu, na którym układane jest paliwo.

Powietrze jest zwykle wymuszane przez mały wentylator. Chociaż w małych modelach czasami stosuje się wyciąg spalinowy, aby stworzyć przyczepność.

Ten schemat pokazuje urządzenie kotła pirolitycznego o niższym spalaniu. Drewno opałowe pali się powoli niewielką ilością tlenu i emituje palny gaz (+)

Obecność wymuszonej wentylacji można uznać za główną różnicę między kotłem pirolitycznym a klasycznym modelem na paliwo stałe. Obudowa urządzenia składa się z dwóch części połączonych ze sobą. Przestrzeń między ścianami jest wypełniona płynem chłodzącym, którego rolę tradycyjnie odgrywa woda.

Najpierw paliwo jest ładowane do pierwszego przedziału pieca kotła pirolitycznego, następnie włącza się wentylator i paliwo pali się. Powstałe gazy palne są przenoszone do drugiego przedziału, mieszane z powietrzem i spalane.

Temperatura spalania może osiągnąć 1200 ° C. Woda w zewnętrznym wymienniku ciepła jest podgrzewana i przepływa przez domowy system grzewczy. Pozostałości produktów spalania są usuwane przez komin.

Stosunkowo wysoką cenę można wyrzucić za urządzenia wykorzystujące pirolizę opartą na spalaniu. Konwencjonalny kocioł na paliwo stałe kosztuje znacznie mniej. Ale w kotłach o długim spalaniu drewno opałowe wypala się prawie całkowicie, czego nie można powiedzieć o klasycznym kotle.

Drewno opałowe do kotła pirolitycznego ma pewne wymagania dotyczące wielkości i wilgotności. Szczegółowe informacje można znaleźć w instrukcjach producenta.

Wybierając kocioł do pirolizy, należy pamiętać, że niedrogie modele małej mocy są zwykle przeznaczone tylko do drewna opałowego. Drogie modyfikacje są w stanie działać na różnych rodzaje paliwa.

Ponadto konieczne będzie maksymalne załadowanie paliwa do urządzenia, zmniejszenie obciążenia prowadzi do zwiększonego tworzenia popiołu i sadzy, a także negatywnie wpływa na działanie urządzenia jako całości.

Najlepiej palące się kotły

Jedną z opcji urządzenia do pirolizy jest kocioł z górnym spalaniem. Zasada działania tych dwóch jednostek jest bardzo podobna.

W ten sam sposób do pieca ładowana jest duża ilość paliwa stałego o niskiej wilgotności, powietrze jest wymuszane siłą, a paliwo tli się ze zmniejszoną ilością tlenu. Zawór kontrolujący przepływ tlenu jest ustawiony w pozycji.

Schemat urządzenia górnego kotła spalinowego. Piec takiego kotła ma martwe dno, cząstki produktów spalania są usuwane przez komin (+)

Ale kotły o długim spalaniu nie mają popielnika ani rusztu. Dno to pusta metalowa płyta. Takie kotły są zaprojektowane w taki sposób, że drewno wypala się całkowicie, a niewielka ilość popiołu pozostającego w piecu jest wydmuchiwana powietrzem.

Takie urządzenia charakteryzują się wysoką wydajnością i działają również w temperaturach powyżej 1000 ° C.

Główną cechą takich urządzeń jest to, że naprawdę zapewniają długą żywotność przy pełnym obciążeniu. Komora paliwowa w takich urządzeniach ma zwykle postać cylindra.

Paliwo jest ładowane do niego z góry, z góry, w środku, pompowane jest powietrze niezbędne do spalania.

W kotłach z górnym spalaniem urządzenie do wtrysku powietrza jest ruchomym elementem, który opada w miarę spalania drewna

Powolne tlenie górnej warstwy paliwa. Paliwo stopniowo wypala się, jego poziom w piecu maleje. Jednocześnie zmienia się pozycja urządzenia do dostarczania powietrza do pieca, element ten jest mobilny w takich modelach i praktycznie leży na górnej warstwie drewna opałowego.

Drugi etap spalania odbywa się w górnej części pieca, która jest oddzielona od dolnego przedziału grubą metalową tarczą. Gorące gazy pirolityczne powstające w wyniku spalania paliwa poniżej rozszerzają się i przesuwają w górę.

Tutaj mieszają się z powietrzem i wypalają, dodatkowo przenosząc do wymiennika ciepła stałą część energii cieplnej.

Wiązka podtrzymująca tarczę, która dzieli komorę spalania na dwie części, podobnie jak sama tarcza, jest stale narażona na wysoką temperaturę podczas pracy kotła górnego spalania. Z czasem te elementy wypalą się, będą musiały być okresowo wymieniane.

Na wyjściu z drugiej części komory paliwowej zwykle instalowany jest regulator ciągu. Jest to automatyczne urządzenie, które określa temperaturę chłodziwa i, w zależności od otrzymanych danych, reguluje intensywność ruchu gazu palnego. Chroni urządzenie przed możliwym przegrzaniem.

Warto zauważyć, że zewnętrzny wymiennik ciepła w takich kotłach reaguje na zmiany prędkości cyrkulacji płynu w wymienniku ciepła, tj. wahania temperatury. Na powierzchni urządzenia natychmiast powstaje warstwa kondensatu, co powoduje korozję, szczególnie w przypadku kotłów stalowych.

Lepiej jest wziąć urządzenie wykonane z żeliwa, które jest znacznie lepiej odporne na takie uderzenie.

Chociaż paliwo w kotłach pirolitycznych o długim spalaniu powinno palić się bez pozostałości, w praktyce nie zawsze tak się dzieje. Czasami popiół jest spiekany, tworząc cząstki, które trudno jest usunąć za pomocą strumienia powietrza.

Jeśli w piecu gromadzi się duża liczba takich pozostałości, można zaobserwować zauważalny spadek mocy cieplnej urządzenia. Dlatego kocioł górnego spalania powinien być okresowo czyszczony.

Cechą urządzeń tego typu jest to, że gdy pali się paliwo, można je ładować bez czekania na spalenie całej zakładki paliwa. Jest to wygodne, gdy musisz pozbyć się palnych odpadów z gospodarstwa domowego.

Istnieją również odmiany najlepiej palących się kotłów, które działają nie tylko na paliwo drzewne, ale także na węgiel. W tego typu kotłach pirolitycznych nie ma skomplikowanych automatycznych jednostek sterujących, dlatego poważne awarie występują niezwykle rzadko.

Konstrukcja górnego kotła spalinowego pozwala na załadowanie pieca tylko częściowo, jeśli to konieczne. Jednak w tym przypadku wypalenie górnej warstwy paliwa może nie być łatwe. Samo paliwo musi być wysuszone, drewno opałowe z otwartych kłód nie nadaje się do takiego kotła.

Paliwo dużych frakcji również nie powinno być stosowane do tego typu urządzeń, tj. drewno opałowe trzeba będzie posiekać na małe kawałki.

Cechy działania kotłów gazowych

Wydajność kotła pirolitycznego zależy od rodzaju i jakości paliwa. Z technicznego punktu widzenia do pieca można załadować nie tylko drewno, ale także węgiel, a nawet torf, większość nowoczesnych modeli kotłów zaprojektowano z myślą o wykorzystaniu kilku rodzajów paliwa.

Drewno wypala się w ciągu około 5-6 godzin, w zależności od odmiany. Im mocniejsze drzewo, tym dłużej płonie.

Nowoczesne modele kotłów pirolitycznych mogą pracować na różnych rodzajach paliwa drzewnego: drewno opałowe, brykiety, pellety, węgiel, torf itp.

Spalanie węgla kamiennego zajmie około dziesięciu godzin, a ta sama ilość węgla brunatnego tli się w ciągu ośmiu godzin. W praktyce technika pirolizy wykazuje najwyższy transfer ciepła przy obciążeniu suchym drzewem. Drewno opałowe o wilgotności nie większej niż 20% i długości około 45-65 cm uważa się za optymalne.

Jeśli nie ma dostępu do takiego paliwa, można zastosować węgiel lub inne paliwa kopalne: specjalne brykiety z trocin i pelety drzewne, odpady z obróbki drewna, torf, materiały z masy celulozowej itp.

Przed rozpoczęciem pracy kotła dokładnie przestudiuj zalecenia producenta urządzenia dotyczące paliwa.

W kotłach pirolizy spalanie powietrza regulowane jest przez konwencjonalne zawory mechaniczne. Brak wyrafinowanej elektroniki zapewnia wysoką odporność na uszkodzenia

Zbyt mokre paliwo w takich urządzeniach jest niedopuszczalne. Podczas spalania w piecu powstaje dodatkowa para wodna, co przyczynia się do powstawania produktów ubocznych, takich jak smoła i sadza.

Ściany kotła ulegają zabrudzeniu, przenikanie ciepła maleje, z czasem kocioł może nawet przestać działać i wymrzeć.

Jeśli użyjesz drewna opałowego o zbyt wysokiej wilgotności do kotła pirolitycznego, w urządzeniu pojawią się warunki do tworzenia się smoły, co pogorszy przenoszenie ciepła przez urządzenie i może doprowadzić do awarii

Jeśli suche paliwo zostanie wprowadzone do pieca, a kocioł zostanie prawidłowo ustawiony, gaz pirolityczny otrzymany w wyniku pracy urządzenia wytworzy żółto-biały płomień. Takiemu spalaniu towarzyszy znikoma emisja produktów ubocznych spalania paliwa.

Jeśli kolor płomienia jest pomalowany inaczej, warto sprawdzić jakość paliwa, a także ustawienia urządzenia.

Gazy pirolityczne zmieszane z powietrzem palą się stałym żółto-białym płomieniem. Jeśli zmienił się kolor płomienia, może być konieczne sprawdzenie ustawień kotła lub jakości paliwa

W przeciwieństwie do tradycyjnych urządzeń na paliwo stałe, przed załadowaniem drewna opałowego do kotłów pirolitycznych zasilanych paliwem stałym, piec należy ogrzać.

Aby to zrobić, wykonaj następujące kroki:

1. Małe suche rozpałki (papier, zrębki itp.) Ładuje się na spód pieca
2. Podpal go pochodnią z podobnych materiałów.
3. Zamknij drzwi komory spalania.
4. Drzwi komory ładunkowej są lekko uchylone.
5. Dodaj porcje rozpałki podczas spalania.
6. Proces powtarza się, aż u dołu powstanie tląca warstwa węgla.

W tym momencie piec już się nagrzewa do około 500-800 ° C, tworząc warunki do załadowania głównego paliwa. Nie używaj benzyny, nafty ani żadnych innych podobnych płynnych substancji do rozpalania rozpałki. Przed rozgrzaniem pieca długo palącego się kotła upewnij się, że urządzenie jest gotowe do pracy.

Cechą charakterystyczną kotłów pirolitycznych do spalania jest niewielka ilość popiołu i popiołu, co ułatwia proces czyszczenia urządzenia i jego konserwację

Aby to zrobić, sprawdź przyczepność, szczelność drzwi, sprawność mechanizmów blokujących i urządzeń regulacyjnych, obecność chłodziwo w systemie grzewczym itd.

Następnie włącz termostat, aby upewnić się, że urządzenie otrzymuje napięcie. Następnie otwiera się bezpośrednia bramka ciągnąca i kocioł jest wentylowany przez 5-10 minut.

Przeglądaj popularne modele

Należy rozumieć, że każdy kocioł pirolityczny jest dość ciężkim urządzeniem, które nie jest przeznaczone do zawieszenia na ścianie. Takie urządzenia mogą być używane zarówno do ogrzewania małego domu, jak i do przestronnych domków. Podobnie jak inne urządzenia grzewcze, kotły o długim spalaniu różnią się mocą.

Wybierając kocioł do pirolizy, należy kierować się takimi wskaźnikami, jak moc cieplna urządzenia, wielkość komory ładunkowej, obecność drugiego obwodu itp.

Ten wskaźnik jest zwykle zorientowany przez kupujących.

Wśród popularnych modeli tej techniki należy wymienić:

• Atmos (Ukraina) - reprezentowana przez urządzenia, które mogą działać na drewnie i węglu, moc waha się od 14 do 75 kilowatów.
• Atak (Słowacja) - radzi sobie z ogrzewaniem pomieszczeń do 950 metrów kwadratowych. m, niektóre modele są w stanie kontynuować pracę nawet w przypadku awarii zasilania.
• Bosch (Niemcy) - wysokiej jakości produkty znanej marki, moc waha się między 21-38 kilowatów.
• Buderus (Niemcy) reprezentowani przez władców Elektromet i Logano, pierwszy jest dobrze znany w Europie jako klasyczna wersja kotła pirolitycznego, drugi to bardziej nowoczesne wersje przeznaczone do domów prywatnych.
• Gefest (Ukraina) - urządzenia dużej mocy o wydajności do 95%.
• KT-2E (Rosja) jest specjalnie zaprojektowany dla dużych budynków mieszkalnych, wydajność jednostki wynosi 95 kilowatów.
• Opop (Czechy) - stosunkowo niedrogie kotły, niezawodne i trwałe, moc 25-45 kilowatów.
• Stropuva (produkowany na Litwie lub Ukrainie) o mocy siedmiu kilowatów jest całkiem odpowiedni dla małego domu, ale mocniejsze urządzenia są również prezentowane w asortymencie modeli.
• Viessmann (Niemcy) - idealny wybór dla prywatnych gospodarstw domowych, moc zaczyna się od 12 kilowatów, zastosowanie nowoczesnych technologii pozwala oszczędzać paliwo.
• „Buran” (Ukraina) o pojemności do 40 kilowatów to kolejna popularna opcja dla właścicieli dużych domków.
• „Logika” (Polska) urządzenia dużej mocy o mocy 20 kilowatów z łatwością ogrzewają pomieszczenia do 2 tysięcy metrów kwadratowych. m, jest to raczej kocioł na potrzeby przemysłowe: warsztaty grzewcze, biura, szklarnie itp.

Wybierając kocioł pirolityczny do prywatnego domu, należy zwrócić uwagę na modele z dwoma obiegami, aby nie tylko ogrzać mieszkanie, ale także zapewnić mu autonomiczne zasilanie w ciepłą wodę.

Wymiennik ciepła do ciepłej wody użytkowej może być typu zasobnikowego lub przepływowego. W przypadku tej drugiej opcji stosuje się modele kotłów o podwyższonej mocy cieplnej.

Jeśli chcesz zaoszczędzić pieniądze, możesz spróbować zrobić kocioł pirolityczny własnymi rękami. Technologia jego montażu jest opisana w ten artykuł.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ten film ilustruje zasadę działania kotła pirolitycznego:

Szczegółowy przegląd działania kotła górnego spalania można znaleźć tutaj:

Kotły pirolityczne nie są tanie, ale w pełni uzasadniają środki zainwestowane w ich zakup. Przy prawidłowej instalacji i konserwacji takie urządzenia zapewnią domowi stabilne i niedrogie ciepło.

Szukasz kotła pirolitycznego do ogrzewania domu? Czy masz doświadczenie w obsłudze takich urządzeń? Proszę zostawić komentarz do artykułu i podzielić się swoimi wrażeniami na temat korzystania z kotłów pirolitycznych. Formularz opinii znajduje się w dolnym bloku.