Vykurovacie kotly na pyrolýzu: princíp činnosti a typy kotlov na dlhodobé spaľovanie

Uplynuli roky, veda a technológia sa pohli vpred a tuhé palivá sú stále žiadané. Spaľovanie dreva v tradičných peciach alebo v peciach s vysokým výkonom nie je veľmi efektívne, ale situácia sa zmenila pomocou pyrolýznych vykurovacích kotlov - jednotky sa vyznačujú vysokou účinnosťou a relatívne jednoduchou obsluhou.

Súhlasíte, že ide o dosť významné argumenty pri zabezpečovaní autonómneho vykurovania. Ak hľadáte efektívny kotol pre domácnosť, mali by ste sa bližšie pozrieť na pyrolytické kotly.

Povieme vám, ako dlho sú usporiadané a fungujúce spaľovacie jednotky, aké sú ich technické a prevádzkové vlastnosti, a tiež poskytujeme prehľad o najviac hodnotených modeloch domácich a zahraničných výrobcov.

Čo je pyrolýza

Palivové drevo je pravdepodobne prvým palivom v ľudskej histórii. Takmer každý vie, ako rýchlo horí na čerstvom vzduchu a že sa neuvoľňuje toľko tepla. Situácia sa však zásadne zmení, ak vytvoríte iné podmienky pre proces spaľovania.

Takzvané pyrolytické spaľovanie sa uskutočňuje v uzavretých komorách. Naloží sa tu palivové drevo alebo iné tuhé palivá podobného typu: pelety, piliny, drevný odpad atď.

Palivo sa zapáli a potom sa zníži množstvo vzduchu vstupujúceho do komory.

Ako viete, počas spaľovania dochádza k oxidačným procesom, ktorých jedným z hlavných účastníkov je kyslík obsiahnutý vo vzduchu. Ak je málo kyslíka, reakcia sa spomaľuje a drevo horí pomaly, v skutočnosti za týchto podmienok jednoducho doutnajú. V tomto prípade sa uvoľní určité množstvo tepelnej energie, popol a horľavý plyn.

Proces pyrolýzy tu nekončí. Plyn získaný spaľovaním primárneho paliva je zmiešaný so vzduchovými masami a tiež horí. Výsledkom je, že emituje oveľa viac tepelnej energie ako pri použití štandardných generátorov tepla.

Preto pyrolytické kotly vykazujú veľmi slušnú účinnosť v porovnaní so svojimi čisto „bratia“ na tuhé palivo, a často poskytujú príležitosť výrazne ušetriť na vykurovaní.

Výhodou tohto vykurovacieho zariadenia je, že princíp jeho činnosti a zariadenia je pomerne nekomplikovaný. Množstvo vzduchu vstupujúceho do spaľovacej komory je regulované konvenčným mechanickým tlmičom. Jednoduchá konštrukcia zaručuje spoľahlivosť zariadenia, poruchy zariadení na pyrolýzu - nejde o častý jav.

Tento diagram jasne demonštruje všetky fázy procesu spaľovania pyrolýzou. Teplota vo vnútri zariadenia môže dosiahnuť 1200 ° C (+)

Ďalším plusom pyrolýznych kotlov je dlhá doba horenia. Plné naplnenie zariadenia palivom vám umožní nezasahovať do procesu niekoľko hodín, niekedy aj viac ako jeden deň, t. nie je potrebné neustále hádzať palivové drevo do pece, ako sa to stáva pri horení.

To samozrejme neznamená, že pyrolytický kotol môže zostať bez dozoru. Rovnako ako v prípade iných vykurovacích zariadení platia prísne bezpečnostné predpisy.

Je potrebné si uvedomiť, že pyrolytický kotol nie je všežravý - vlhkosť paliva by mala byť nízka. V opačnom prípade sa časť vzácnej tepelnej energie nevynakladá na zahrievanie chladiacej kvapaliny, ale na sušenie paliva.

Spaľovacie kotly na pyrolýzu, najmä vyrobené z liatiny, majú významnú fyzickú hmotnosť, takže sú vždy zastúpené iba podlahovými modelmi

Keď sa uskutoční spaľovanie pyrolýzou, palivo horí takmer úplne, bude potrebné zariadenie čistiť oveľa menej často ako pri použití tradičného kotla na tuhé palivo. Ako hnojivo sa používa jemný popol získaný po vyčistení. Spaľovanie paliva v týchto kotloch sa vykonáva zhora nadol.

Preto sú možnosti prirodzenej cirkulácie vzduchu v peci značne obmedzené. Použitie núteného vstrekovania vzduchu pomocou ventilátora výrazne zlepšuje účinnosť zariadenia, ale súčasne spôsobuje, že kotol je prchavý, pretože ventilátor potrebuje elektrickú energiu.

Zariadenie a prevádzka pyrolýzneho kotla

Pec pyrolýzneho kotla je rozdelená do dvoch oddielov. V prvom sa spaľuje palivové drevo av druhom sa sekundárne spaľuje zmes pyrolytických plynov a vzduchu. Oddeľuje prvú komoru od druhej mriežky, na ktorej je palivo.

Vzduch je zvyčajne tlačený malým ventilátorom. Aj keď v malých modeloch sa niekedy na vytvorenie trakcie používa odsávač dymu.

Tento diagram ukazuje zariadenie pyrolytického kotla s nižším spaľovaním. Palivové drevo horí pomaly s malým množstvom kyslíka a uvoľňuje horľavý plyn (+)

Prítomnosť núteného vetrania sa môže považovať za hlavný rozdiel medzi pyrolytickým kotlom a klasickým modelom na tuhé palivo. Kryt zariadenia sa skladá z dvoch častí vložených do seba. Priestor medzi stenami je naplnený chladivom, ktorého úlohu tradične hrá voda.

Najprv sa palivo naloží do prvého oddelenia pece pyrolýzneho kotla, potom sa zapne ventilátor a palivo sa zapáli. Výsledné horľavé plyny sa prenesú do druhého oddelenia, zmiešajú sa so vzduchom a spália.

Teplota spaľovania môže dosiahnuť 1200 ° C. Voda vo vonkajšom tepelnom výmenníku je ohrievaná a cirkulovaná systémom vykurovania domácnosti. Zvyšky spalín sa odstraňujú komínom.

Pomerne vysoká cena sa môže vyčítať pre zariadenia, ktoré používajú pyrolytický princíp spaľovania. Bežný kotol na tuhé palivo stojí podstatne menej. Ale v dlho-horiacich kotloch, palivové drevo horí takmer úplne, čo sa nedá povedať o klasickom kotle.

Palivové drevo pre pyrolýzny kotol má určité požiadavky na veľkosť a vlhkosť. Podrobné informácie nájdete v pokynoch výrobcu.

Pri výbere pyrolýzneho kotla treba pamätať na to, že lacné nízkoenergetické modely sú zvyčajne určené iba na palivové drevo. Drahé úpravy dokážu pracovať na rôznych druhy paliva.

Ďalej bude potrebné naplniť palivo do zariadenia na maximum, zníženie zaťaženia vedie k zvýšenej tvorbe popola a sadzí a tiež negatívne ovplyvňuje činnosť jednotky ako celku.

Najlepšie horiace kotly

Jednou z možností pyrolytického zariadenia je horiaci kotol. Princíp činnosti týchto dvoch jednotiek je veľmi podobný.

Rovnakým spôsobom sa do pece vkladá veľké množstvo tuhého paliva s nízkou vlhkosťou, vzduch sa núti nútene a palivo tlejí so zníženým množstvom kyslíka. Ventil, ktorý riadi prietok kyslíka, je nastavený na svoje miesto.

Schéma zariadenia horného spaľovacieho kotla. Pec takéhoto kotla má mŕtve dno, komíny sa odstraňujú častice spalín (+).

Ale dlho horiace kotly nemajú ani popolník ani rošt. Spodná časť je prázdna kovová doska. Takéto kotly sú navrhnuté tak, aby drevo úplne vyhorelo a malé množstvo popola zostávajúceho v peci je fúkané vzduchom.

Takéto zariadenia sa vyznačujú vysokou účinnosťou a tiež pracujú pri teplotách nad 1000 ° C.

Hlavnou črtou takýchto zariadení je to, že skutočne poskytujú dlhú životnosť pri plnom zaťažení. Palivová komora v týchto zariadeniach je obvykle vo forme valca.

Palivo sa do neho vkladá zhora, zhora, v strede, čerpá sa vzduch potrebný na spaľovanie.

V horiacich kotloch je zariadenie na vstrekovanie vzduchu pohyblivým prvkom, ktorý pri spaľovaní dreva klesá

To znamená pomalé tlejenie hornej vrstvy paliva. Palivo postupne vyhorí, jeho hladina v peci klesá. Súčasne sa mení poloha zariadenia na prívod vzduchu do pece, tento prvok je v takýchto modeloch pohyblivý a prakticky leží na hornej vrstve palivového dreva.

Druhý stupeň spaľovania sa uskutočňuje v hornej časti pece, ktorá je oddelená od spodného oddelenia hrubým kovovým diskom. Horúce pyrolytické plyny, ktoré sú výsledkom spaľovania paliva pod, sa rozširujú a pohybujú smerom hore.

Tu sa zmiešajú so vzduchom a vyhoria, čím ďalej do tepelného výmenníka prenášajú pevnú časť tepelnej energie.

Lúč držiaci disk, ktorý rozdeľuje spaľovaciu komoru na dve časti, rovnako ako tento disk, je počas prevádzky horného spaľovacieho kotla neustále vystavený vysokej teplote. V priebehu času tieto prvky vyhoria, budú sa musieť pravidelne vymieňať.

Na výstupe z druhej časti palivovej komory je obvykle nainštalovaný regulátor ťahu. Jedná sa o automatické zariadenie, ktoré určuje teplotu chladiacej kvapaliny a podľa prijatých údajov reguluje intenzitu pohybu horľavého plynu. Chráni prístroj pred možným prehriatím.

Je potrebné poznamenať, že vonkajší výmenník tepla v takýchto kotloch reaguje na zmeny v rýchlosti cirkulácie tekutiny vo výmenníku tepla, t. kolísanie teploty. Na povrchu zariadenia sa okamžite vytvorí vrstva kondenzátu, ktorá spôsobuje koróziu, najmä pokiaľ ide o oceľové kotly.

Je výhodné vziať zariadenie vyrobené z liatiny, ktoré je oveľa lepšie odolné voči takémuto nárazu.

Aj keď palivo v pyrolýznych kotloch s dlhým spaľovaním by malo horieť bez zvyškov, v praxi sa to vždy nestane. Popol sa niekedy speká a vytvára prúd, ktorý sa dá ťažko odstrániť pomocou prúdu vzduchu.

Ak sa v peci hromadí veľké množstvo takýchto zvyškov, je možné pozorovať zreteľný pokles tepelného výkonu jednotky. Horný spaľovací kotol by sa preto mal pravidelne čistiť.

Charakteristikou zariadení tohto typu je to, že keď palivo horí, môže sa načítať bez čakania na spálenie celej záložky paliva. To je výhodné, keď sa potrebujete zbaviť horľavého domáceho odpadu.

Existujú aj rôzne druhy horiacich kotlov, ktoré pôsobia nielen na drevné palivo, ale aj na uhlie. V pyrolytických kotloch tohto typu nie sú žiadne zložité automatické riadiace jednotky, preto sú vážne poruchy veľmi zriedkavé.

Konštrukcia horného spaľovacieho kotla umožňuje nakladanie pece iba čiastočne, ak je to potrebné. V tomto prípade však nemusí byť spaľovanie hornej vrstvy paliva ľahké. Samotné palivo musí byť vysušené, palivové drevo z otvorenej guľatiny nie je pre takýto kotol vhodné.

Palivo veľkých frakcií by sa tiež nemalo používať pre tento typ zariadenia, t. palivové drevo bude potrebné nasekať na malé kúsky.

Funkcie činnosti plynových kotlov

Účinnosť pyrolytického kotla závisí od typu a kvality paliva. Z technického hľadiska môžete do pece nakladať nielen drevo, ale aj uhlie a dokonca aj rašelinu. Najmodernejšie modely kotlov sú navrhnuté tak, aby používali niekoľko druhov palív.

Drevo v závislosti od odrody vyhorí asi za 5 až 6 hodín. Čím je strom pevnejší, tým dlhšie horí.

Moderné modely spaľovacích kotlov na pyrolýzu môžu pracovať na rôznych druhoch drevného paliva: palivové drevo, brikety, pelety, uhlie, rašelina atď.

Na spaľovanie čierneho uhlia sa strávi asi desať hodín a rovnaké množstvo hnedého uhlia do 8 hodín doutrie. V praxi pyrolytická technika demonštruje najvyšší prenos tepla pri zaťažení suchým stromom. Drevo s obsahom vlhkosti najviac 20% a dĺžkou asi 45 - 65 cm sa považuje za optimálne.

Ak nie je prístup k takémuto palivu, je možné použiť uhlie alebo iné fosílne palivá: špeciálne brikety z pilín a drevné pelety, odpady zo spracovania dreva, rašelina, buničina atď.

Pred uvedením kotla do prevádzky starostlivo preštudujte odporúčania výrobcu zariadenia týkajúce sa paliva.

V spaľovacích kotloch pyrolýzy je prívod vzduchu regulovaný konvenčnými mechanickými ventilmi. Nedostatok sofistikovanej elektroniky poskytuje vysokú odolnosť proti poruchám

Príliš vlhké palivo v takýchto zariadeniach je neprijateľné. Po spálení sa v ohnisku vytvárajú ďalšie vodné pary, ktoré prispievajú k tvorbe vedľajších produktov, ako sú decht a sadze.

Steny kotla sú znečistené, prestup tepla klesá, v priebehu času môže kotol dokonca prestať pracovať a vymrieť.

Ak použijete palivové drevo s príliš vysokou vlhkosťou pre pyrolytický kotol, vo vnútri zariadenia sa vytvoria podmienky na tvorbu dechtu, čo zníži prenos tepla zo zariadenia a môže viesť k poruchám.

Ak sa do pece vloží suché palivo a kotol je nastavený správne, pyrolytický plyn získaný v dôsledku činnosti zariadenia vytvorí žltobiely plameň. Takéto spaľovanie je sprevádzané zanedbateľnou emisiou vedľajších produktov spaľovania paliva.

Ak je farba plameňa natretá inak, má zmysel skontrolovať kvalitu paliva, ako aj nastavenia zariadenia.

Pyrolytické plyny zmiešané so vzduchom horia stabilným žlto-bielym plameňom. Ak sa zmenila farba plameňa, možno budete musieť skontrolovať nastavenie kotla alebo kvalitu paliva

Na rozdiel od konvenčných zariadení na tuhé palivo by sa pec mala pred naložením palivového dreva do pyrolýznych kotlov na pevné palivo ohriať.

Ak to chcete urobiť, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Na spodok pece sa vkladá malé suché podpaľovacie zariadenie (papier, štiepka atď.)
2. Zapálte na neho horákom z podobných materiálov.
3. Zatvorte dvierka spaľovacej komory.
4. Dvere nakladacej komory sú mierne pootvorené.
5. Po spálení pridajte časti podpaľovania.
6. Tento postup sa opakuje, až kým sa na spodku nevytvorí doutnavá vrstva uhlia.

V tomto okamihu sa už pec zahreje na asi 500 - 800 ° C, čo vytvára podmienky na plnenie hlavného paliva. Na zapaľovanie nepoužívajte benzín, petrolej alebo iné podobné tekuté látky. Pred zahriatím pece dlho horiaceho kotla sa uistite, že je zariadenie pripravené na prevádzku.

Charakteristickou črtou spaľovacích kotlov na pyrolýzu je malé množstvo popola a popola, ktoré uľahčuje proces čistenia zariadenia a jeho údržbu.

Za týmto účelom skontrolujte trakciu, tesnosť dverí, použiteľnosť blokovacích mechanizmov a nastavovacieho zariadenia, prítomnosť chladiace médium vo vykurovacom systéme atď.

Potom zapnite termostat, aby ste sa uistili, že zariadenie prijíma napätie. Potom sa otvorí brána s priamym ťahom a kotol sa vetrá po dobu 5 až 10 minút.

Prehliadajte populárne modely

Malo by byť zrejmé, že akýkoľvek pyrolytický kotol je dosť ťažká jednotka, ktorá nie je určená na zavesenie na stenu. Takéto zariadenia môžu byť použité ako na vykurovanie malého domu, tak aj pre priestranné chaty. Rovnako ako iné vykurovacie jednotky, dlho horiace kotly líšia sa vo výkone.

Pri výbere spaľovacieho kotla na pyrolýzu by sa mali riadiť také ukazovatele, ako sú tepelný výkon zariadenia, veľkosť nakladacej komory, prítomnosť druhého okruhu atď.

Tento ukazovateľ zvyčajne orientujú kupujúci.

Medzi populárne modely tejto techniky treba uviesť:

• Atmos (Ukrajina) - zastúpená zariadeniami, ktoré môžu pracovať s drevom a uhlím, sa energia pohybuje od 14 do 75 kilowattov.
• útok (Slovensko) - schopné zvládnuť vykurovanie miestností až do 950 metrov štvorcových. m, niektoré modely sú schopné pokračovať v práci aj v prípade výpadku napájania.
• Bosch (Nemecko) - vysoko kvalitné výrobky známej značky, výkon sa pohybuje medzi 21 až 38 kilowattov.
• Buderus (Nemecko) zastúpené vládcami Elektromet a Logano, prvá je v Európe známa ako klasická verzia pyrolýzneho kotla, druhá je modernejšia verzia určená pre súkromné ​​domácnosti.
• Gefest (Ukrajina) - vysokovýkonné zariadenia s účinnosťou až 95%.
• CT-2E (Rusko) je špeciálne navrhnutá pre veľké obytné priestory, kapacita jednotky je 95 kilowattov.
• OPOP (Česká republika) - relatívne lacné kotly, spoľahlivé a odolné, výkon 25 - 45 kilowattov.
• Stropuva (vyrába sa v Litve alebo na Ukrajine) s kapacitou siedmich kilowattov je celkom vhodný pre malý dom, ale v modelovej rade sú uvedené aj výkonnejšie zariadenia.
• Viessmann (Nemecko) - ideálna voľba pre domácnosti, výkon začína od 12 kilowattov. Používanie moderných technológií vám umožňuje šetriť palivo.
• "Buran" (Ukrajina) s kapacitou až 40 kilowattov je ďalšou obľúbenou možnosťou majiteľov veľkých chát.
• "Logic" (Poľsko) vysokovýkonné zariadenia s kapacitou 20 kilowattov ľahko vykurujú miestnosti do výšky 2 000 metrov štvorcových. m, je to skôr kotol na priemyselné účely: kúrenárske dielne, kancelárie, skleníky atď.

Pri výbere pyrolýzneho kotla pre súkromný dom by ste mali venovať pozornosť modelom s dvoma okruhmi, aby ste nielen vyhrievali obydlie, ale poskytli mu aj samostatný zdroj teplej vody.

Výmenník tepla pre teplú vodu pre domácnosť môže byť akumulačný alebo prietokový. Pri druhej možnosti sa používajú modely kotlov so zvýšenou tepelnou energiou.

Ak chcete ušetriť peniaze, môžete skúsiť vyrobiť pyrolytický kotol vlastnými rukami. Technológia jeho montáže je opísaná v tento článok.

Závery a užitočné video na túto tému

Toto video ilustruje princíp činnosti pyrolytického kotla:

Podrobný prehľad činnosti horného spaľovacieho kotla nájdete tu:

Pyrolytické kotly nie sú lacné, ale plne zdôvodňujú prostriedky investované do ich nákupu. Pri správnej inštalácii a údržbe tieto zariadenia poskytnú domu stabilné a lacné teplo.

Hľadáte pyrolýzny kotol na vykurovanie domu? Alebo máte skúsenosti s prevádzkou takýchto jednotiek? Zanechajte prosím komentár k článku a podeľte sa o svoje dojmy týkajúce sa použitia pyrolýznych kotlov. Formulár spätnej väzby je umiestnený v dolnom bloku.