Cazanele de încălzire cu piroliză: principiul funcționării și tipurile de cazane pentru arderea îndelungată

Anii trec, știința și tehnologia înaintează, iar combustibilii solizi sunt încă la cerere. Arderea lemnului într-o sobă tradițională sau într-o sobă cu potole nu este foarte eficientă, dar situația a fost schimbată de cazanele de încălzire cu piroliză - unitățile sunt caracterizate printr-o eficiență ridicată și o funcționare relativ simplă.

De acord, acestea sunt argumente destul de importante atunci când aranjați încălzirea autonomă. Dacă sunteți în căutarea unui cazan eficient pentru casă, atunci ar trebui să aruncați o privire mai atentă la cazanele de piroliză.

Vă vom spune cât timp funcționează și funcționează unitățile de ardere, care sunt caracteristicile tehnice și operaționale ale acestora, oferind, de asemenea, o imagine de ansamblu asupra celor mai apreciate modele ale producătorilor autohtoni și străini.

Ce este piroliza

Lemnul de foc este poate chiar primul combustibil din istoria umană. Aproape toată lumea știe cât de repede ard în aer liber și că nu se eliberează atât de multă căldură. Dar situația se schimbă cardinal dacă creezi condiții diferite pentru procesul de ardere.

Așa-numita combustie piroliză se realizează în camere închise. Lemn de foc sau alți combustibili solizi de un tip similar sunt încărcați acolo: pelete, rumeguș, deșeuri de lemn etc.

Combustibilul este aprins și apoi cantitatea de aer care intră în cameră este redusă.

După cum știți, procesele de oxidare au loc în timpul combustiei, unul dintre principalii participanți fiind oxigenul conținut în aer. Dacă există prea puțin oxigen, reacția încetinește și lemnul arde încet, de fapt în astfel de condiții pur și simplu arde. În acest caz, se eliberează o anumită cantitate de energie termică, cenușă și gaz combustibil.

Procesul de piroliză nu se termină aici. Gazul obținut prin arderea combustibilului primar este amestecat cu masele de aer și, de asemenea, arde. Prin urmare, emite mult mai multă energie termică decât atunci când se utilizează generatoare de căldură standard.

Prin urmare, cazanele de piroliză demonstrează o eficiență foarte decentă în comparație cu cele pur combustibil solid "frați", precum și adesea oferă posibilitatea de a economisi semnificativ la încălzire.

Avantajul echipamentelor de încălzire de acest tip este că principiul funcționării și dispozitivului său este relativ necomplicat. Cantitatea de aer care intră în camera de ardere este reglată de un amortizor mecanic convențional. Un design simplu asigură fiabilitatea dispozitivului, defecțiunile cazanelor de piroliză - acesta nu este un fenomen frecvent.

Această diagramă demonstrează clar toate etapele procesului de ardere a pirolizei. Temperatura din interiorul dispozitivului poate atinge 1200 ° C (+)

Un alt plus al cazanelor de piroliză este o perioadă lungă de ardere. Încărcarea completă a dispozitivului cu combustibil vă permite să nu interferați cu procesul timp de câteva ore, uneori mai mult de o zi, adică. nu este necesar să aruncați constant lemn de foc în cuptor, așa cum se întâmplă cu arderea deschisă.

Desigur, acest lucru nu înseamnă că cazanul de piroliză poate fi lăsat nesupravegheat. Ca și în cazul altor echipamente de încălzire, există reglementări stricte de siguranță.

Merită să ne amintim că cazanul de piroliză nu este omnivor - umiditatea combustibilului ar trebui să fie scăzută. În caz contrar, o parte din energia termică prețioasă nu va fi cheltuită pentru încălzirea lichidului de răcire, ci pentru uscarea combustibilului.

Cazanele de ardere cu piroliză, în special din fontă, au o greutate fizică semnificativă, astfel încât acestea sunt reprezentate întotdeauna doar de modele de pardoseală

Atunci când se realizează combustia pirolizei, combustibilul se arde aproape complet, va fi necesar să curățați dispozitivul mult mai rar decât atunci când folosiți un cazan tradițional de combustibil solid. Cenușa fină obținută după curățare este folosită ca îngrășământ. Arderea combustibilului în astfel de cazane se efectuează de sus în jos.

Prin urmare, posibilitățile de circulație naturală a aerului în cuptor sunt vizibil limitate. Utilizarea unei injecții de aer forțat cu ajutorul unui ventilator îmbunătățește semnificativ eficiența dispozitivului, dar în același timp face ca cazanul să fie volatil, deoarece ventilatorul are nevoie de energie electrică.

Dispozitivul și funcționarea cazanului de piroliză

Cuptorul cazanului de piroliză este împărțit în două compartimente. În primul, lemn de foc este ars, iar în al doilea, un amestec de gaze pirolize și aer este ars secundar. Separa prima cameră de cea de-a doua grătar, pe care este pus combustibilul.

Aerul este de obicei forțat de un mic fan. Deși în modele mici, uneori este folosit un exhauster de fum pentru a crea tracțiune.

Această diagramă arată dispozitivul cazanului de piroliză cu o combustie mai mică. Lemnul de foc arde încet cu o cantitate mică de oxigen și emite gaze combustibile (+)

Prezența ventilației forțate poate fi considerată principala diferență între cazanul de piroliză și modelul clasic de combustibil solid. Carcasa dispozitivului este formată din două părți introduse între ele. Spațiul dintre pereți este umplut cu un lichid de răcire, al cărui rol este jucat în mod tradițional de apă.

În primul rând, combustibilul este încărcat în primul compartiment al cuptorului cazanului de piroliză, apoi ventilatorul este pornit și combustibilul este aprins. Gazele combustibile rezultate sunt transferate în al doilea compartiment, amestecate cu aer și arse.

Temperatura de ardere poate ajunge la 1200 ° C. Apa din schimbătorul de căldură în aer liber este încălzită și circulată prin sistemul de încălzire la domiciliu. Reziduurile produselor de ardere sunt eliminate prin coș.

Un preț relativ ridicat poate fi reproșat dispozitivelor care folosesc principiul pirolizei de ardere. Un cazan convențional cu combustibil solid costă semnificativ mai puțin. Dar în cazanele cu ardere lungă, lemnul de foc arde aproape complet, ceea ce nu se poate spune despre cazanul clasic.

Lemnul de foc pentru cazanul de piroliză are anumite cerințe privind dimensiunea și umiditatea. Informații detaliate pot fi găsite în instrucțiunile producătorului.

Atunci când alegeți un cazan de piroliză, trebuie amintit că modelele ieftine cu consum redus sunt de obicei concepute doar pentru lemn de foc. Modificările costisitoare pot lucra la diferite tipuri de combustibil.

Mai mult, va fi necesară încărcarea maximă a combustibilului în dispozitiv, reducerea sarcinii duce la formarea crescută de cenușă și funingine și, de asemenea, afectează negativ funcționarea unității în ansamblu.

Cazane de ardere de top

Una dintre opțiunile pentru un dispozitiv de piroliză este un cazan cu ardere superioară. Principiul de funcționare al acestor două unități este foarte similar.

În același mod, o cantitate mare de combustibil solid cu umiditate scăzută este încărcat în cuptor, aerul este forțat în mod forțat și arderea combustibilului cu o cantitate redusă de oxigen. O valvă care controlează fluxul de oxigen este setată în poziție.

Schema dispozitivului cazanului de ardere superior. Cuptorul unui astfel de cazan are fundul mort, particule de produse de ardere sunt eliminate prin coș (+)

Dar cazanele cu ardere lungă nu au nici o tigaie de cenușă și nici un grătar. Partea de jos este o placă metalică goală. Astfel de cazane sunt concepute astfel încât lemnul să se ardă complet, iar cantitatea mică de cenușă rămasă în cuptor să fie aruncată de aer.

Astfel de dispozitive sunt caracterizate de o eficiență ridicată și funcționează, de asemenea, la temperaturi peste 1000 ° C.

Principala caracteristică a unor astfel de dispozitive este că acestea oferă într-adevăr o viață lungă la încărcare completă. Camera de combustibil în astfel de dispozitive este de obicei sub formă de cilindru.

Combustibilul este încărcat în el de sus, de sus, în centru, este pompat aerul necesar pentru ardere.

În cazanele cu ardere superioară, un dispozitiv de injecție de aer este un element mobil care coboară pe măsură ce lemnul arde

Astfel, o încetinire lentă a stratului superior de combustibil. Combustibilul se arde treptat, nivelul acestuia în cuptor scade. În același timp, poziția dispozitivului pentru furnizarea de aer către cuptor se schimbă, acest element este mobil pe astfel de modele și se află practic pe stratul superior al lemnului de foc.

A doua etapă de ardere se realizează în partea superioară a cuptorului, care este separată de compartimentul inferior de un disc de metal gros. Gazele fierbinți de piroliză rezultate din arderea combustibilului de mai jos se extind și se ridică.

Aici se amestecă cu aerul și se ard, transferând suplimentar schimbătorului de căldură o porțiune solidă de energie termică.

Fasciculul care ține discul, care împarte camera de ardere în două părți, ca și acest disc în sine, este expus constant la temperaturi ridicate în timpul funcționării cazanului superior de ardere. În timp, aceste elemente se ard, vor trebui înlocuite periodic.

La ieșirea din partea a doua a camerei de combustibil, de regulă este instalat un regulator de tiraj. Acesta este un dispozitiv automat care determină temperatura lichidului de răcire și, în funcție de datele primite, reglează intensitatea mișcării gazelor combustibile. Protejează dispozitivul împotriva posibilelor supraîncălziri.

Este de remarcat faptul că schimbătorul de căldură extern în astfel de cazane răspunde la modificările vitezei de circulație a fluidului în schimbătorul de căldură, adică. fluctuații de temperatură. Pe suprafața dispozitivului se formează imediat un strat de condens, care provoacă coroziune, mai ales când vine vorba de cazane de oțel.

Este de preferat să luați un dispozitiv din fontă, care este mult mai bine rezistent la un astfel de impact.

Deși combustibilul în cazanele cu piroliză de ardere îndelungată ar trebui să ardă fără reziduuri, în practică acest lucru nu se întâmplă întotdeauna. Uneori, cenușa este sinterizată, formând particule dificil de îndepărtat cu ajutorul unui flux de aer.

Dacă un număr mare de astfel de reziduuri se acumulează în cuptor, se poate observa o scădere vizibilă a puterii de căldură a unității. Prin urmare, cazanul superior de ardere trebuie curățat periodic.

O caracteristică a dispozitivelor de acest tip este că, pe măsură ce combustibilul arde, acesta poate fi încărcat fără a aștepta ca întreaga marcă a combustibilului să ardă. Acest lucru este convenabil atunci când trebuie să scapi de deșeurile menajere combustibile.

Există, de asemenea, varietăți de cazane de ardere de top, care funcționează nu numai pe combustibilul din lemn, ci și pe cărbune. Nu există unități de control automate complexe în cazanele de piroliză de acest tip, de aceea defecțiunile grave sunt extrem de rare.

Proiectarea cazanului superior de ardere permite încărcarea cuptorului doar parțial dacă este necesar. Cu toate acestea, în acest caz, arderea stratului superior de combustibil ar putea să nu fie ușoară. Combustibilul în sine trebuie uscat, lemnul de foc din buștenii deschiși nu este potrivit pentru un astfel de cazan.

Combustibilul de fracții mari nu trebuie, de asemenea, utilizat pentru acest tip de echipament, adică. lemnul de foc va trebui tocat în bucăți mici.

Caracteristici ale funcționării cazanelor generatoare de gaz

Eficiența cazanului de piroliză depinde de tipul și calitatea combustibilului. Tehnic, puteți încărca în cuptor nu numai lemn, ci și cărbune și chiar turbă, cele mai moderne modele de cazane sunt concepute pentru a utiliza mai multe tipuri de combustibil.

Lemnul arde în aproximativ 5-6 ore, în funcție de soi. Cu cât este mai ferm copacul, cu atât arde mai mult.

Modelele moderne de cazane de ardere cu piroliză pot lucra la diferite tipuri de combustibil din lemn: lemne de foc, brichete, pelete, cărbune, turbă etc.

Aproximativ zece ore vor fi petrecute pentru arderea cărbunelui negru, iar aceeași cantitate de cărbune brun va arde în opt ore. În practică, tehnica pirolizei demonstrează cel mai mare transfer de căldură atunci când este încărcat cu un copac uscat. Lemnul de foc cu un conținut de umiditate de cel mult 20% și o lungime de aproximativ 45-65 cm sunt considerate optime.

Dacă nu există acces la un astfel de combustibil, se pot folosi cărbuni sau alți combustibili fosili: speciali brichete de rumeguș și peleți de lemn, deșeuri de prelucrare a lemnului, turbă, celuloză etc.

Înainte de a începe funcționarea cazanului, studiați cu atenție recomandările producătorului dispozitivului cu privire la combustibil.

În cazanele de ardere cu piroliză, admisia de aer este reglată de valvele mecanice convenționale. Lipsa unei electronice sofisticate asigură o toleranță ridicată la erori

Este prea inacceptabil combustibilul prea umed în astfel de dispozitive. Când este arsă, în căminul de foc se formează vapori de apă suplimentari, care contribuie la formarea de subproduse precum gudron și funingine.

Pereții cazanului se murdăresc, transferul de căldură scade, în timp, centrala poate chiar să nu mai funcționeze și să moară.

Dacă utilizați lemne de foc cu umiditate prea mare pentru cazanul de piroliză, în interiorul dispozitivului vor exista condiții pentru formarea gudronului, care va degrada transferul de căldură al dispozitivului și poate duce la defecțiuni.

Dacă se introduce combustibil uscat în cuptor și cazanul este reglat corect, gazul de piroliză obținut ca urmare a funcționării dispozitivului va produce o flacără galben-alb. O astfel de combustie este însoțită de o emisie neglijabilă de subproduse de combustie a combustibilului.

Dacă culoarea flăcării este vopsită diferit, are sens să verificați calitatea combustibilului, precum și setările dispozitivului.

Gazele de piroliză amestecate cu aer ard cu o flacără constantă galben-alb. Dacă culoarea flăcării s-a schimbat, poate fi necesar să verificați setările centralei sau calitatea combustibilului

Spre deosebire de dispozitivele convenționale cu combustibil solid, înainte de încărcarea lemnului de foc în cazanele cu piroliză care funcționează cu combustibil solid, cuptorul trebuie încălzit.

Pentru aceasta, efectuați următorii pași:

1. Pe partea inferioară a cuptorului este încărcată o aprindere uscată mică (hârtie, așchii de lemn etc.)
2. Aprindeți focul cu o torță din materiale similare.
3. Închideți ușa camerei de ardere.
4. Ușa camerei de încărcare este ușor întunecată.
5. Adăugați porții de aprindere pe măsură ce arde.
6. Procesul se repetă până când se formează un strat de cărbune mocnit în partea de jos.

În acest moment, cuptorul se încălzește deja până la aproximativ 500-800 ° C, creând condiții pentru încărcarea combustibilului principal. Nu folosiți benzină, kerosen sau alte substanțe lichide similare pentru a aprinde aprinderea. Înainte de a încălzi cuptorul unei centrale cu ardere îndelungată, asigurați-vă că dispozitivul este gata de funcționare.

O caracteristică caracteristică a cazanelor de ardere cu piroliză este o cantitate mică de cenușă și cenușă, ceea ce facilitează procesul de curățare a dispozitivului și menținerea acestuia

Pentru a face acest lucru, verificați tracțiunea, etanșeitatea ușilor, funcționarea mecanismelor de blocare și a echipamentelor de reglare, prezența lichid de răcire în sistemul de încălzire etc.

Apoi porniți termostatul pentru a vă asigura că dispozitivul primește tensiune. După aceasta, poarta directă de tiraj este deschisă și centrala este ventilată timp de 5-10 minute.

Căutați modele populare

Trebuie înțeles că orice cazan de piroliză este o unitate destul de grea, care nu este destinată agățării de un perete. Astfel de dispozitive pot fi utilizate atât pentru încălzirea unei case mici, cât și pentru căsuțe spațioase. Ca și alte unități de încălzire, cazane de ardere lungă variază la putere.

Atunci când alegeți un cazan de ardere piroliză, unul trebuie să fie ghidat de indicatori precum puterea termică a dispozitivului, dimensiunea camerei de încărcare, prezența unui al doilea circuit etc.

Acest indicator este de obicei orientat de cumpărători.

Printre modelele populare ale acestei tehnici trebuie menționate:

• Atmos (Ucraina) - reprezentată de dispozitive care pot funcționa pe lemn și cărbune, puterea variază de la 14 la 75 de kilowati.
• atac (Slovacia) - capabil să facă față încălzirii spațiului de până la 950 de metri pătrați. m, unele modele pot continua să funcționeze chiar și în cazul întreruperilor de curent.
• Bosch (Germania) - produse de înaltă calitate ale unei mărci cunoscute, puterea variază între 21-38 kilowati.
• BUDERUS (Germania) reprezentată de conducători Elektromet și Logano, prima este bine cunoscută în Europa ca o versiune clasică a cazanului de piroliză, a doua este versiunile mai moderne concepute pentru locuințe private.
• Gefest (Ucraina) - dispozitive de mare putere cu eficiență de până la 95%.
• CT-2E (Rusia) este special concepută pentru spații rezidențiale mari, capacitatea unității este de 95 kilowati.
• OPOP (Republica Cehă) - cazane relativ ieftine, fiabile și durabile, cu putere de 25-45 kilowati.
• Stropuva (produs în Lituania sau Ucraina) cu o capacitate de șapte kilowati este destul de potrivit pentru o casă mică, dar dispozitive mai puternice sunt, de asemenea, prezentate în gama de modele.
• Viessmann (Germania) - o alegere ideală pentru gospodăriile private, puterea pornește de la 12 kilowati, utilizarea tehnologiilor moderne vă permite să economisiți combustibil.
• "Buran" (Ucraina) cu o capacitate de până la 40 de kilowati este o altă opțiune populară pentru proprietarii de cabane mari.
• „Logica“ (Polonia) dispozitivele de mare putere, de 20 de kilowati, încălzesc ușor încăperile de până la 2 mii de metri pătrați. m, este mai degrabă un cazan pentru nevoile industriale: ateliere de încălzire, birouri, sere etc.

Atunci când alegeți un cazan de piroliză pentru o casă privată, ar trebui să acordați atenție modelelor cu două circuite pentru a nu numai încălzi locuința, ci și asigurarea alimentării autonome cu apă caldă.

Schimbătorul de căldură pentru apa caldă menajeră poate fi de tip depozitare sau debit. Pentru această din urmă opțiune, se folosesc modele de cazane cu putere termică crescută.

Dacă doriți să economisiți bani, puteți încerca să faceți un cazan de piroliză cu propriile mâini. Tehnologia montajului său este descrisă în acest articol.

Concluzii și video util pe această temă

Acest videoclip ilustrează principiul funcționării cazanului de piroliză:

O prezentare detaliată a funcționării cazanului superior de ardere poate fi găsită aici:

Cazanele de piroliză nu sunt ieftine, dar justifică pe deplin fondurile investite în achiziția lor. Cu o instalare și întreținere corespunzătoare, astfel de dispozitive vor oferi casei o căldură stabilă și ieftină.

Căutați un cazan de piroliză pentru încălzirea unei case? Sau aveți experiență în operarea unor astfel de unități? Vă rugăm să lăsați comentarii la articol și să ne transmiteți impresiile dvs. despre utilizarea cazanelor de piroliză. Formularul de feedback se află în blocul inferior.