L'eficiència ha augmentat diverses vegades! Caldera de piròlisi: què és, principis del seu funcionament

El funcionament d'una caldera de piròlisi es basa en una reacció química especial: piròlisi.

Aquest terme fa referència al procés de descomposició dels combustibles orgànics. per al gas i el carbó. Alhora, l'energia tèrmica s'allibera en grans volums.

El procés només és possible sota certes condicions: manca d'oxigen a l'espai. Alta temperatura: 200–800 °C.

Principis de la piròlisi per a la calefacció

La piròlisi s'utilitza àmpliament en diverses indústries. Aquest procés químic té molta demanda i per escalfar espais habitables.

La piròlisi es produeix amb qualsevol tipus de matèria primera sòlida:

• Llenya.
• Branques petites o encenalls de fusta.
• Briquetes.
• Torba.
• Lignit.
• Pellets.
• Coca-Cola.

Tanmateix, la unitat de piròlisi funciona de manera més eficient amb combustible amb un nivell més alt de producció de matèria volàtil: la fusta. gruix 80-100 mm. Juntament amb ells s'utilitzen pellets o residus de fusta.

Caldera de piròlisi: què significa, el seu dispositiu

Disseny caldera de piròlisi té aquest aspecte:

1. Xemeneia.
2. Unitat de control.
3. Tremuja de càrrega.
4. Broquet.
5. Cambra de combustió.
6. Intercanviador de calor.

La caldera de calefacció per piròlisi és una unitat de dues cambres: aquesta és la seva característica especial. La principal reacció química en aquestes cambres és:

1. Cambra de càrrega o cambra de gasificació. Aquí es produeix la descomposició tèrmica preliminar de la matèria primera. La matèria orgànica sota la influència d'altes temperatures es converteix en gas combustible. L'aire primari es dirigeix ​​a la cambra per mantenir la combustió lenta. Combustió a una temperatura de 300—800 °C.

Foto 1. Cambra de càrrega de combustible en una caldera de piròlisi. L'interior està acabat amb maons refractaris.

1. cambra de combustióDesprés de la combustió lenta, l'aire i el gas alliberats arriben aquí. Aquí, el gas resultant crema com el gas natural ordinari. Temperatura de mitjana 1200 °C. És en aquesta etapa que s'allibera molta calor, que és necessària per a la calefacció. Al mateix temps, hi ha una forta resistència aerodinàmica, per la qual cosa cal un tiratge forçat, la funció del qual la realitza un extractor de fums.

Dos espais entre les cambres divideix la reixa, en què es carrega el combustible. Allà s'encén i s'engega l'extracció de fums. La reixa impedeix que la calor s'escapi de la cambra de càrrega superior i proporciona un lleuger flux d'aire primari.

Forns de piròlisi equipat amb interruptors de tracció, que encenen el combustible. Així, al començament de l'encesa, la caldera funciona com un dispositiu de combustió directa i, després de tancar la vàlvula, passa a piròlisi.

Tipus de dispositius de piròlisi, característiques

Les calderes de piròlisi difereixen en el seu disseny. Així doncs, hi ha:

• Cambra de postcombustió a la part superior. Rarament trobat. Els avantatges del disseny són que els gasos de combustió passen sense obstacles a la cambra de postcombustió i, després de cremar-se, entren immediatament a la xemeneia per a un refredament addicional. Entre els desavantatges hi ha la ubicació del sistema de fums, que no és econòmica, ja que inicialment es necessiten més consumibles per fabricar aquest disseny.

Foto 2. Caldera de piròlisi amb una cambra de postcombustió inferior. Les fletxes indiquen els components del dispositiu.

• Cambra de postcombustió a la part inferior. El tipus de disseny més comú i més còmode. És convenient per a l'usuari carregar llenya, ja que la cambra no és a terra. La cambra també té una sortida directa al conducte inferior de la xemeneia, i d'allà a la xemeneia. Tanmateix, aquest disseny també té els seus inconvenients. Així, la cendra del compartiment de càrrega obstrueix la segona cambra, de manera que es neteja més sovint. A més, cal proporcionar un major tiratge perquè el fum es mogui cap avall.

I també calderes de piròlisi difereixen en el tipus de tracció utilitzat:

1. Esborrany natural. No cal electricitat. Tanmateix, per al funcionament requereix una xemeneia força alta amb un potent tiratge natural, que serà cara.
2. Impuls i tracció forçats. La caldera esdevé dependent d'energia, però la velocitat d'entrada en mode augmenta. Aquesta unitat està equipada amb ventiladors i extractors de fums, que es controlen automatitzantment: la dependència de les condicions meteorològiques desapareix completament i l'eficiència de la combustió augmenta. Aquest tipus de forn pot funcionar amb el màxim nivell d'eficiència durant tot el procés. 4-5 hores, i això un 20% més, que una caldera de tiratge natural.

N'hi ha de dos tipus segons el mètode d'escalfament. dispositius de piròlisi:

• Per escalfar aigua. El portador de calor és aigua, que s'escalfa a l'intercanviador de calor i després s'aboca a través de canonades als radiadors. La temperatura es manté gràcies a la circulació constant.
• Per a calefacció d'aire. S'utilitza amb molta menys freqüència en condicions domèstiques. Sovint s'utilitza per escalfar dependències o instal·lacions de producció. L'energia tèrmica es distribueix a l'habitació mitjançant masses d'aire calent. S'escalfen com a resultat de la combustió de matèries primeres. La calor es distribueix mitjançant tubs i bufadors d'aluminiAquest sistema es controla automàticament, de manera que el propietari el pot personalitzar fàcilment segons les seves necessitats.

Com triar un dispositiu d'aquest tipus

A l'hora d'escollir una unitat basada en piròlisi presta atenció a les seves característiques principals:

Qualitat del cas. Anteriorment, el cos de la caixa de foc estava fet principalment de ferro colat.

Ara els fabricants produeixen un cos soldat fet de làmines.

El més important aquí és el seu gruix.

Depèn de la potència de la caldera:

• 15—65 kW: estructures internes 5 mm, extern - 4 mm;
• 75-110 kW: intern - 6 mm, extern — 5 mm;
• 135-195 kW: dins - 8 mm, fora - 6 mm;
• 200 kW i més: components interns - 10 mm, extern - 8 mm.

Poder. Aquest indicador depèn de la zona escalfada. Hi ha molts mètodes per determinar la potència. El més senzill i òptim d'ells és prendre com a base 1 kW per cada 10 metres quadrats zona climatitzada.

Els experts recomanen la unitat amb un 10% de reserva de marxa. Així doncs, per posar-hi 120 metres quadrats una caldera servirà 16 kW. Si l'àrea del territori 160 metres quadrats, la potència del dispositiu ha de ser com a mínim 18 kW, i així successivament segons el mateix principi.

Eficiència energètica. Indica la relació entre la calor útil gastada i el volum de matèries primeres utilitzades. Aquest indicador depèn principalment del combustible. Per tant, per a una calefacció eficaç, només es necessiten consumibles secs.

Tanmateix, també es té en compte el volum de la cambra de càrrega, que conté la llenya. fins a 60-65 cm. A més d'això, ambdues càmeres recobert amb un material especial una capa de formigó ceràmic - manté una temperatura adequada a l'interior. Com a resultat, el combustible es crema de manera més eficient i eficaç.

Preu. Les calderes de piròlisi són més cares que altres tipus de calderes de calefacció. Tanmateix, també hi ha opcions. Per tant, les domèstiques 2-3 vegades més barat importats, i les seves característiques no són inferiors als anàlegs estrangers.

Beneficis d'utilitzar

• Durada de la combustió.

Després d'un marcador, aquest dispositiu funciona sense problemes. fins a les 12 en punt, és a dir, s'ha de carregar més 2 vegades menys sovint, que altres calderes de combustible sòlid.

No obstant això, tot depèn del tipus: una llar de foc de llenya normal funciona durant aproximadament 4 hores, i amb combustió superior - de mitjana 30 hores sobre llenya i 5-7 dies sobre carbó.

Aquest efecte s'aconsegueix a causa del procés de combustió controladaMolts models moderns tenen control automàtic de funcionament. La durada de la combustió també depèn del volum de l'espai habitable, la temperatura de l'aire a l'habitació i a l'exterior, el disseny de la unitat i la seva potència.

• Eficiència 85-90%.

• Combustió completa de matèries primeres.

Menys consum de matèries primeres, Cal netejar els conductes de fum i el cendrer amb menys freqüència.

• Respectuós amb el medi ambient.

Com a resultat de la combustió de la llenya o de combustibles similars, 3 vegades menys substàncies nocives, que en altres calderes de combustible sòlid. A més, les emissions nocives a l'atmosfera es minimitzen sota la influència de les altes temperatures a la cambra superior.

• Cost-eficàcia.

Fins i tot la llenya gran sense partir és adequada per a la combustió. A més, la combustió de dues cambres redueix l'excés d'aire en els gasos d'escapament, cosa que també augmenta l'estalvi. En comparació amb altres tipus de calderes de combustible sòlid, l'eficiència de les unitats de piròlisi és més alta. en un 5-8%.

Contres

1. Dependència energèticaMolt sovint, aquestes calderes no poden funcionar sense un extractor de fums. Es requereix un sistema amb un generador per al tiratge forçat. El ventilador utilitza electricitat en una quantitat d'almenys 80-100 W.
2. Preu alt. De mitjana 1,5-2 vegades més car altres tipus.
3. Sensibilitat a la humitat del combustibleCal una sequedat màxima. Per tant, en cremar 1 kg llenya amb 20% humitat, la potència de funcionament de l'equip serà 4 kW. Si prens 1 kg llenya amb 50% humitat, la potència disminueix 2 vegades i ho aconsegueix tot 2 kW.
4. Funcionament inestable de la unitat a baixes càrregues (inferiors al 50%), acumulació de quitrà al conducte de gasos de combustió.
5. Grans dimensions equips de piròlisi.
6. Les calderes de piròlisi són exclusivament de circuit únicPer escalfar aigua per a ús domèstic, caldrà una unitat separada.
7. No és possible automatitzar el procés de càrrega de combustible — carregat exclusivament manualment.

Segur d'utilitzar

Funcionament de la caldera de piròlisi implica el funcionament a les temperatures més altes possibles. Per tant, cada fabricant exigeix ​​molt pel que fa a la instal·lació i el funcionament dels equips.

La instal·lació la realitza un especialista amb la competència necessària. La caldera es col·loca en una habitació separada amb bona ventilació i hi ha instal·lada una xemeneia a la unitat.

També es té en compte les següents normes de funcionament:

• Si no hi ha prou tiratge o el refrigerant necessari, la caldera no es pot utilitzar.
• La càrrega i l'encesa de l'equip no s'han de confiar a nens ni a altres persones no autoritzades.
• La temperatura de l'aigua del sistema de canonades que passen per la caldera, no ha de superar els 95 °CSi se supera l'indicador, la flama a la cambra de la unitat s'afebleix durant un temps amb sorra. Paral·lelament, s'obren totes les comportes de conducte de fums possibles.
• La caldera s'escalfa molt durant el funcionament, per la qual cosa no hi ha d'haver materials ni objectes inflamables a prop.
• Està estrictament prohibit modificar el disseny de la caldera o utilitzar-la per a altres finalitats.

Fotos de calderes de piròlisi

Foto 3. Caldera de piròlisi instal·lada a casa. Al costat s'emmagatzema llenya per encendre.

Foto 4. Caldera de piròlisi del fabricant Viessmann. El dispositiu està equipat amb control electrònic.

Foto 5. Caldera de piròlisi amb càrrega de combustible inferior de dimensions força grans.

Vídeo útil

Mireu el vídeo, que demostra el funcionament de la caldera de piròlisi i explica com s'encén.

Conclusions

Caldera de piròlisi - una bona alternativa a les unitats de combustió directa. Tanmateix, alguns experts recomanen comprar equips de piròlisi com a font de calor de reserva en un conjunt amb una caldera elèctrica o de gas. Si encara instal·leu la piròlisi com a generador de calor principal, necessitareu un disseny competent i especialistes altament qualificats per a la instal·lació.