Účinnost se několikrát zvýšila! Pyrolýzní kotel: co to je, principy jeho provozu

Provoz pyrolýzního kotle je založen na speciální chemické reakci - pyrolýza.

Tento termín označuje proces rozkladu organických paliv. pro plyn a uhlí. Současně se uvolňuje tepelná energie ve velkých objemech.

Proces je možný pouze za určitých podmínek: nedostatek kyslíku v prostoru. Vysoká teplota: 200–800 °C.

Principy pyrolýzy pro vytápění

Pyrolýza se hojně používá v různých odvětvích. Tento chemický proces je žádaný a pro vytápění obytných prostor.

Pyrolýza probíhá u jakéhokoli typu pevné suroviny:

• Palivové dříví.
• Malé větve nebo dřevěné hobliny.
• Brikety.
• Rašelina.
• Hnědé uhlí.
• Pelety.
• Koks.

Pyrolýzní jednotka však pracuje nejefektivněji s palivem s vyšším obsahem těkavých látek – dřevem. tloušťka 80-100 mm. Spolu s nimi se používají pelety nebo dřevní odpad.

Pyrolýzní kotel: co to znamená, jeho zařízení

Design pyrolýzní kotel vypadá takto:

1. Komín.
2. Řídicí jednotka.
3. Nakládací násypka.
4. Tryska.
5. Spalovací komora.
6. Výměník tepla.

Pyrolýzní topný kotel je dvoukomorová jednotka - to je jeho zvláštní vlastnost. Hlavní chemická reakce v těchto komorách je:

1. Nakládací komora nebo zplyňovací komora. Zde dochází k předběžnému tepelnému rozkladu suroviny. Organická hmota se vlivem vysokých teplot mění na hořlavý plyn. Do komory je přiváděn primární vzduch, aby se udrželo doutnání. Spalování při teplotě 300—800 °C.

Foto 1. Komora pro přikládání paliva v pyrolýzním kotli. Vnitřek je obložen šamotovými cihlami.

1. Spalovací komoraPo doutnání se sem dostává uvolněný vzduch a plyn. Zde výsledný plyn hoří jako běžný zemní plyn. Teplota v průměru 1200 °C. V této fázi se uvolňuje velké množství tepla, které je nezbytné pro vytápění. Zároveň existuje silný aerodynamický odpor, takže je nutný nucený tah, jehož roli plní odsávač kouře.

Dva prostory mezi komorami rozděluje rošt, do kterého se palivo vkládá. Tam se zapálí a spustí se odsávač kouře. Rošt zabraňuje úniku tepla z horní ložné komory a zajišťuje lehké proudění primárního vzduchu.

Pyrolýzní pece vybaveny trakčními spínači, které zapálí palivo. Na začátku zapálení tedy kotel funguje jako zařízení s přímým spalováním a po uzavření ventilu přepne na pyrolýzu.

Typy pyrolýzních zařízení, vlastnosti

Pyrolýzní kotle se liší svou konstrukcí. Takže existují:

• Přídavná spalovací komora nahoře. Zřídka se vyskytuje. Výhodou této konstrukce je, že spaliny volně procházejí do komory pro dodatečné spalování a po vyhoření okamžitě vstupují do komína k dalšímu chlazení. Mezi nevýhody patří neekonomické umístění kouřového systému, protože k výrobě takové konstrukce je zpočátku zapotřebí více spotřebního materiálu.

Foto 2. Pyrolýzní kotel se spodní komorou pro dopalování. Šipky označují součásti zařízení.

• Dole je komora pro přídavné spalování. Nejběžnější a nejpohodlnější typ konstrukce. Pro uživatele je pohodlné přikládat palivové dřevo, protože komora není na podlaze. Komora má také přímý výstup do spodního kouřovodu a odtud do komína. Taková konstrukce má však i své nevýhody. Popel z nakládacího prostoru tak ucpává druhou komoru, takže se musí častěji čistit. Kromě toho je nutné zajistit zvýšený tah, aby se kouř pohyboval směrem dolů.

A také pyrolýzní kotle liší se typem použité trakce:

1. Přirozený tah. Není potřeba elektřina. Pro provoz však vyžaduje poměrně vysoký komín se silným přirozeným tahem, což bude drahé.
2. Nucený přísun plynu a trakce. Kotel se stává energeticky závislým, nicméně se zvyšuje rychlost přechodu do režimu. Taková jednotka je vybavena ventilátory a odsavači kouře, které jsou řízeny automatizací - závislost na povětrnostních podmínkách zcela mizí a zvyšuje se účinnost spalování. Tento typ pece může pracovat s maximální účinností po celou dobu 4–5 hodina toto O 20 % více, než kotel s přirozeným tahem.

Existují dva typy podle způsobu ohřevu. pyrolýzní zařízení:

• Pro ohřev vody. Tepelným nosičem je voda, která se ohřívá ve výměníku tepla a poté se potrubím vlévá do radiátorů. Teplota se udržuje díky neustálé cirkulaci.
• Pro ohřev vzduchu. V domácích podmínkách se používá mnohem méně často. Často se používá k vytápění hospodářských budov nebo výrobních zařízení. Tepelná energie se v místnosti rozvádí pomocí teplých vzdušných hmot. Ohřívají se v důsledku spalování surovin. Teplo se rozvádí pomocí hliníkových trubek a dmychadelTento systém je řízen automaticky, takže si ho majitel může snadno přizpůsobit podle svých potřeb.

Jak si vybrat takové zařízení

Při výběru jednotky na bázi pyrolýzy věnujte pozornost jeho klíčovým vlastnostem:

Kvalita případu. Dříve bylo tělo topeniště vyrobeno převážně z litiny.

Nyní výrobci vyrábějí svařované tělo vyrobené z plechového materiálu.

Hlavní je zde jeho tloušťka.

Záleží na výkonu kotle:

• 15—65 kW: vnitřní struktury 5 mm, externí - 4 mm;
• 75–110 kW: vnitřní - 6 mm, externí — 5 mm;
• 135–195 kW: uvnitř - 8 mm, venku - 6 mm;
• 200 kW a více: vnitřní komponenty - 10 mm, externí - 8 mm.

Moc. Tento ukazatel závisí na vytápěné ploše. Existuje mnoho metod pro určení výkonu. Nejjednodušší a nejoptimálnější z nich je vzít jako základ 1 kW na 10 metrů čtverečních vytápěná oblast.

Odborníci doporučují jednotku s 10% rezervou chodu. Takže pro umístění na 120 metrů čtverečních kotel bude stačit 16 kW. Pokud je plocha území 160 metrů čtverečních, výkon zařízení musí být alespoň 18 kW, a tak dále podle stejného principu.

Energetická účinnost. Udává poměr vynaloženého užitečného tepla k objemu použitých surovin. Tento ukazatel závisí hlavně na palivu. Pro efektivní vytápění je tedy potřeba pouze suchý spotřební materiál.

Zohledňuje se však i objem ložné komory, která pojme palivové dřevo. až 60-65 cm. Kromě toho, obě kamery potažený speciálním vrstva keramického betonu - udržuje uvnitř vhodnou teplotu. Díky tomu palivo hoří efektivněji a účinněji.

Cena. Pyrolýzní kotle jsou dražší než jiné typy topných kotlů. I zde však existují možnosti. Domácí 2-3krát levnější dovážené a jejich vlastnosti nejsou horší než u zahraničních analogů.

Výhody používání

• Doba hoření.

Po jedné záložce takové zařízení funguje hladce. až do 12 hodin, to znamená, že se musí dále načíst 2krát méně často, než jiné kotle na tuhá paliva.

Vše však záleží na typu: běžný krb na dřevo vydrží přibližně 4 hodiny, a s horním spalováním - v průměru 30 hodin na palivové dříví a 5-7 dní na uhlí.

Tohoto efektu se dosahuje díky řízenému procesu spalováníMnoho moderních modelů má automatické řízení provozu. Doba hoření závisí také na objemu obytného prostoru, teplotě vzduchu v místnosti i venku, konstrukci jednotky a jejím výkonu.

• Účinnost 85–90 %.

• Úplné spalování surovin.

Nižší spotřeba surovin, Kouřovody a popelník je třeba čistit méně často.

• Šetrné k životnímu prostředí.

V důsledku doutnání dřeva nebo podobných druhů paliva, 3krát méně škodlivých látek, než u jiných kotlů na tuhá paliva. Kromě toho jsou vlivem vysokých teplot v horní komoře minimalizovány škodlivé emise do ovzduší.

• Nákladová efektivita.

K spalování je vhodné i velké neštípané palivové dřevo. Dvoukomorové spalování navíc snižuje přebytečný vzduch ve spalinách, což také zvyšuje úspory. Ve srovnání s jinými typy kotlů na tuhá paliva je účinnost pyrolýzních jednotek vyšší. o 5–8 %.

Nevýhody

1. Energetická závislostNejčastěji takové kotle nemohou fungovat bez odsavače kouře. Pro nucený tah je vyžadován systém s generátorem. Ventilátor spotřebovává elektřinu v množství nejméně 80–100 W.
2. Vysoká cena. V průměru 1,5–2krát dražší jiné typy.
3. Citlivost na vlhkost palivaJe nezbytná maximální suchost. Proto při spalování 1 kg palivové dříví s 20 % vlhkosti, provozní výkon zařízení bude 4 kW. Pokud užijete 1 kg palivové dříví s 50 % vlhkost, výkon klesá 2krát a dosáhne všeho 2 kW.
4. Nestabilní provoz jednotky při nízkém zatížení (pod 50 %), hromadění dehtu v kouřovodu.
5. Velké rozměry pyrolýzní zařízení.
6. Pyrolýzní kotle jsou výhradně jednookruhovéPro ohřev vody pro domácí použití bude zapotřebí samostatná jednotka.
7. Není možné automatizovat proces nakládání paliva — nakládáno výhradně ručně.

Bezpečné použití

Funkce pyrolýzního kotle znamená provoz při nejvyšších možných teplotách. Proto každý výrobce klade vysoké nároky na instalaci a provoz zařízení.

Instalaci provádí odborník s potřebnou kvalifikací. Kotel je umístěn v samostatné místnosti s dobrým větráním a na jednotce je instalován komín.

Také vzato v úvahu následující provozní pravidla:

• Pokud není dostatečný tah nebo potřebné chladivo, kotel nelze používat.
• Nakládání a zapalování zařízení nesmí být svěřeno dětem ani jiným neoprávněným osobám.
• Teplota vody v systému potrubí procházejícího kotlem, by neměla překročit 95 °CPokud je indikátor překročen, plamen v komoře jednotky se na chvíli zeslabí pomocí písku. Souběžně s tím se otevřou všechny možné klapky odtahu spalin.
• Kotel se během provozu velmi zahřívá, proto by se v jeho blízkosti neměly nacházet žádné hořlavé materiály ani předměty.
• Úprava konstrukce kotle nebo jeho použití k jiným účelům je přísně zakázáno.

Fotografie pyrolýzních kotlů

Foto 3. Pyrolýzní kotel instalovaný doma. Palivové dřevo na podpal je uloženo vedle něj.

Foto 4. Pyrolýzní kotel od výrobce Viessmann. Zařízení je vybaveno elektronickým ovládáním.

Foto 5. Pyrolýzní kotel se spodním přikládáním paliva poměrně velkých rozměrů.

Užitečné video

Podívejte se na video, které demonstruje provoz pyrolýzního kotle a popisuje, jak jej zapálit.

Závěry

Pyrolýzní kotel - dobrá alternativa k jednotkám s přímým spalováním. Někteří odborníci však doporučují zakoupit pyrolýzní zařízení jako záložní zdroj tepla v sadě s elektrickým nebo plynovým kotlem. Pokud stále instalujete pyrolýzu jako hlavní zdroj tepla, budete potřebovat kompetentní projektanty a vysoce kvalifikované specialisty pro instalaci.