Ekonomické a spolehlivé, ale je to bezpečné? Jak si vyrobit pyrolýzní kotel vlastníma rukama

Za krásným plamenem hořícího dřeva se skrývá složitý chemický proces.

Ve skutečnosti, Nehoří masivní dřevo, ale plyny, které se z nich uvolňují při vysokých teplotách. Tento proces se nazývá pyrolýza.

Z čeho se skládá pyrolýzní kotel?

V pyrolýzních kotlích se využívá princip rozkladu paliva a spalování výsledných plynů. Spalování probíhá při vysokých teplotách a úplně.

Design takové kotle složitější než běžný rošt, jsou dražší, ale mnohem účinnější.

Pyrolýzní kotel se skládá z:

1. Z primární komory. Připomíná to konvenční topeniště kotle, do kterého se vkládá palivo. V závislosti na konstrukci může spalování probíhat buď ve spodní části palivové komory, nebo shora dolů.
2. Sekundární komora. V něm se pyrolýzní plyny mísí se sekundárně ohřátým vzduchem a výsledná směs se horkým způsobem spaluje. V důsledku vysoké teploty dochází k úplné oxidaci uhlíku na oxid uhličitý.
3. Systémy přívodu, separace a vytápění vzduchu. Existují kotle s přirozeným tahem nebo s nuceným přívodem vzduchu.
4. Systémy pro výměnu tepla a odvod kouře.
5. Automatické ovládání.

Jak funguje zařízení s horním plněním zplyňovače?

Palivové dřevo v pyrolýzním kotli s horním plněním hoří takto:

• Naložené topeniště se zapálí, plamen při přirozeném tahu ohřívá topeniště na teplotu v primární komoře 60 °C.
• Dveře se zavřou a zapne se přívod primárního vzduchu. Během několika minut teplota ve spalovací komoře dosáhne 600 °C — optimální režim pro rozklad plynů. Palivové dřevo doutná, když je nedostatek kyslíku.

Foto 1. Topeniště pyrolýzního kotle je naplněno palivovým dřívím; plamen ho přirozeným tahem ohřeje na 60 °C.

• Vzduch, který předtím prošel plamenem primární komory, je přiváděn do sekundární komory. Horké plyny se mísí a vytvářejí směs se stechiometrickým číslem – optimálním poměrem vzduchu a hořlavého plynu.
• Průchodem tryskou se směs zapálí a hoří, přičemž se uvolní velké množství tepla. Část tepla se vynakládá na udržování spalování v primární komoře.
• Teplo je zachycováno systémem tepelných výměníků a uvolněný oxid uhličitý je odváděn komínem.

Výroba zařízení vlastníma rukama: podrobné pokyny

Vysoká cena továrně vyrobeného pyrolýzního kotle povzbuzuje lidové řemeslníky k tomu, aby si vlastníma rukama stavěli kopie továrně vyrobených kotlů, popř. nezávislé hledání inovativních technických řešení. Proces výroby takového zařízení je složitý, ale zajímavý.

Výběr diagramu a výkresu

Před zahájením práce je nejdůležitější fází výběr projektuPokud je to možné, vyplatí se zakoupit hotový projekt, který již byl otestován, abyste se nepoučili z vlastních zkušeností.

Foto 2. Schéma svépomocí montáže pyrolýzního kotle s kouřovodem a horními nakládacími dvířky.

Co je třeba vzít v úvahu při navrhování a vytváření výkresu:

• Výkon hořáku. Záleží na ploše primární spalovací komory a velikosti topeniště, stejně jako na intenzitě vstřikování kyslíku.
• Velikost topeniště. Určuje, kolik paliva bude přidáno, a tedy i jak dlouho bude kotel fungovat bez doplňování.
• Typ přeplňování. Existují kotle s přirozeným tahem, ale ty neposkytují stabilní spalování plynů. Na kotel lze instalovat jak ventilátor, tak i odsávač kouře.
• Typ výměníku tepla. Teplo z výfukových plynů musí být efektivně zachyceno. Vodní plášť nebo deskový výměník tepla na výfuku tuto funkci dobře splní.
• Vyzdívka primární a sekundární komory, jakož i způsob regulace primárního a sekundárního vzduchu.

Foto 3. Příklad výkresu dlouhodobě hořícího pyrolýzního kotle se zadanými rozměry. Boční a čelní pohled.

Mohlo by vás také zajímat:

Veškeré teplo zůstane v domě! Dřevěný kotel s vodním okruhem: vlastnosti, výroba

Jednoduché a snadné použití! Kotle na dřevo pro letní chaty jsou vynikajícím řešením problému s vytápěním.

Recenze 6 nejlepších modelů plynových grilů. Jak vybrat ideální zařízení?

Materiály a nástroje

Pro stavbu pyrolýzního kotle vlastníma rukama budeme potřebovat:

• Vysoce legované ocelové plechy o tloušťce 4 mm. Snazší je svařovat a nespálí se vlivem vysokých teplot.
• Nucený ventilátor a automatizace.

• Podšívkový materiál. Sekundární spalovací komora musí být vyložena žáruvzdornou vrstvou, protože teplota spalování pyrolýzních plynů je 1200 °CMůže to být kaolínová vlna nebo šamotová cihla.

• Snímač tlaku a teploty.
• Trubky, tvarovky, tyče, závěsy, kulové ventily, žáruvzdorná barva.

Pro stavbu kotle potřebujete vybavenou zámečnickou dílnu. Řemeslník bude potřebovat dovednosti v označování a montáži dílů, schopnost číst výkresy a řezat kov.

Budeme potřebovat:

• Nástroje pro obrábění a spojování kovů. Úhlová bruska, svářečka, elektrody. V ideálním případě budou díly řezány na zakázku na CNC laserovém stroji - to dodá krásu a usnadní úkol.

• Měřicí přístroje: kompas, pravítko, úhelník, metr.
• Nástroje pro zpracování šamotových cihel: Kotouč úhlové brusky s karbidovými hroty.

Průběh práce

Podrobné pokyny k výstavbě:

1. Značení částí primární a sekundární komory. Velikost sekundární komory je volena tak, aby se šamotové cihly pokládaly bez ořezávání. Dno primární komory je zúžené a končí štěrbinovou tryskou pro spalování plynu.
2. Značení a uspořádání přístupu vzduchu. Na jedné straně je na vzduchovodu z čtvercové trubky umístěn ventilátor, na druhé straně je vzduch rozdělen na primární a sekundární.

Množství přiváděného vzduchu je regulováno ventilem - kuličkou s velkým průměrem přivařenou k šroubu nebo kulovému ventilu. Ten uzavírá přívod vzduchu.

3. Montáž primárních a sekundárních vzduchovodů. Je třeba vzít v úvahu, že tryska pyrolýzního plynu se silně zahřívá, tato energie by měla být účinně odváděna vzduchovody. Sekundární vzduch by měl být horký, jinak bude spalování nerovnoměrné. Vzduchové trysky by měly být rovnoběžné s pohybem pyrolýzních plynů.
4. Pyrolýzní kotel má dva komínové vývody - z primární a sekundární komory. Po zapálení a přívodu vzduchu se primární komora kouřovodu uzavře - je nutné naplánovat utěsněnou klapku s upínacím mechanismem.
5. Vyložení sekundární komory.
6. Konstrukci pokryjeme vodním pláštěm o tloušťce 3 cm. Pro zvýšení pevnosti lze zajistit spoje; všechny švy musí být utěsněny.
7. V kořeni komína se instaluje další deskový nebo trubkový výměník tepla. Můžete použít hotové radiátory, ale kvůli možnému ucpávání sazemi bude jejich čištění obtížnější.
8. Kryt obsahuje technologické zásuvky pro teplotní senzory. - ve vodním plášti lze termočlánek instalovat v doutnácí zóně a sekundární komoře.
9. Dveře nakládací a sekundární komory jsou zavěšené. Naproti výměníku tepla je čisticí poklop připevněn šrouby.
10. Pro estetický vzhled je třeba kotel natřít, Je lepší použít žáruvzdornou barvu s kladivovým efektem.

Foto 4. Stacionární pyrolýzní kotel v interiéru, natřený modře žáruvzdornou barvou.

Správné připojení

Pyrolýzní kotel má několik funkce při připojování. Rozklad paliva je brzděn nízkou teplotou chladicí kapaliny, proto je na potrubí instalován trojcestný ventil.

Vybavení kotelny

Pro provoz domácího pyrolýzního kotle budete potřebovat samostatnou vybavenou místnost - kotelna.

Kotelna musí mít komínový výstup a přirozené větrání.

Místo pro instalaci kotle je voleno tak, aby byl zajištěn přístup ke všem povrchům a čištění.

Před topeništěm je vybavena plošina z nehořlavých materiálů, k instalaci kotle budete potřebovat nadace. Připojení komína by mělo být co nejkratší.

Problémy s montáží kotle

Hlavní obtíž při stavbě pyrolýzního kotle je výběr správného designu a materiálů. Bez pochopení procesů, které probíhají v pecích, není možné kotel správně postavit.

Hlavní chyby, kterých se dopouštíte při svépomocí při navrhování:

• Nedostatečná výstelka spalovacích zón. Šamotové cihly jsou důležité, protože udržují stálou teplotu ve spalovací zóně a chrání rošt a stěny topeniště před vyhořením.
• Nadměrný odvod tepla. Výměník tepla musí zachycovat teplo, které není potřeba k udržení vnitřních procesů v kotli. Umístění vodního pláště v blízkosti spalovací zóny je nepřijatelné.
• Nesoulad mezi rozměry plnící komory a zplyňovací komory. Příliš malá zplyňovací komora může způsobit zaseknutí velkých polen.
• Nesprávná velikost nebo směr vzduchových trysek. Míchání vzduchu a pyrolýzních plynů by mělo být co nejrovnoměrnější.
• Špatně provedené nastavení průtoku primárního a sekundárního vzduchu, bez nuceného přívodu kyslíku. Je nutné nainstalovat buď odsávač kouře, nebo ventilátor s regulací výkonu.

Jak zkontrolovat funkčnost domácího vybavení?

Výsledkem dlouhodobé práce na výběru projektu kotle a jeho realizaci bude úsporný a spolehlivý zdroj tepla. Dobře fungující kotel má následující vlastnosti:

• Správně zvolený výkon. Pyrolýza má malý rozsah nastavení. Kotel nelze silně „uškrtit“ ani „zrychlit“. V takovém případě se spalování buď úplně zastaví, nebo začne ve zplyňovací komoře. Proto musí výkon kotle odpovídat tepelným ztrátám domu.
• Možnost dlouhodobého provozu v nuceném režimu. Jedna záložka by měla vystačit na dlouhou dobu.
• Snadný přístup k plynofikacipyrolýzní hořák v dopalovací komoře by již měl být pozorován 15–20 minut po zapálení.
• Teplota plynů v komíně by neměla být vyšší než 40–60 °C. Pokud je teplota vyšší, zvětšujeme plochu výměníku tepla.
• Při testování kotle Po ukončení pyrolýzy by z komína měl vycházet pouze oxid uhličitý a pára. Přítomnost tmavého kouře a zápachu naznačuje nedokonalé spalování paliva.

Užitečné video

Video ukazuje, jak si sami vyrobit pyrolýzní kotel z předem připravených materiálů.

Závěr

Při výběru topného systému je třeba věnovat pozornost různým typům kotlů a přídavným prvkům. Pyrolýzní kotel je perfektní pro dosažení konstantní teploty chladicí kapaliny během topné sezóny, nevyžaduje časté přikládání palivového dřeva. Je však třeba vědět, že k provozu bude potřebovat elektřinu, kotel je náročný na kvalitu palivového dřeva.