Dobrý zdroj tepla: výkres a princip činnosti pyrolýzního kotle

Pyrolýza je metoda rozkladu organických a anorganických sloučenin pomocí tepelného působení. Jednoduše řečeno, Molekuly se při zahřívání rozpadají na jednodušší části.

Pyrolýzní kotel je zařízení z typu kotlů na tuhá paliva (nejčastěji na ohřev vody) využívající vytápění až 200–800 °C.

Zvláštností je oddělené spalování samotného paliva a dodatečné spalování doprovodných plynů a produktů spalování v oddělené komoře kotle.

Princip činnosti: provoz pyrolýzního kotle

Obecný princip fungování kotle je při vysokoteplotním ohřevu organického paliva s nedostatkem vzduchu, což má za následek tvorbu hořlavých plynů.

Vstupují do sekundární spalovací komory a tam se mísí s kyslíkem, plyn se oxiduje a uvolňuje další část tepla.

Klasifikace

Kotle mají rozdíly podle umístění komor pro dodatečné spalování plynu:

• s nejlepší polohou;
• s nižším umístěním.

Kotle s horní komorou jsou objemnější a k montáži kouřovodu je potřeba více materiálu. Čištění je však bude nutné mnohem méně často, protože částice ze spáleného paliva nelez do kamery pro plyny z dodatečného spalování.

U kotlů se spodní částí se palivo nachází v horní části a plyny jsou odváděny do spodní části, kde dohoří. To je pohodlné, ale budete muset často odstraňovat malé dřevěné částice z komory pro využití plynu.

Energetická závislost Kotle jsou:

• bez použití elektřiny: kotle s přirozeným tahem;
• s nuceným tahem.

Energeticky nezávislý kotle znamenají zahrnutí vysokého komína do konstrukce (ne méně než 5-6 metrů) pro zvýšení tahu a zajištění dostatečného podtlaku ve spalovacím prostoru.

Účinnost vytápění takových kotlů bude poněkud nižší než u kotlů s nuceným tahem.

Zařízení s nuceným prouděním vzduchu jsou vybaveny jeden nebo dva fanoušci, který může pracovat v režimu vstřikování vzduchu nebo v režimu odsávání výfukových plynů.

Některé modely kotlů používají kombinovaná metoda za účasti zařízení pro vstřikování a sací plyn pro zvýšení výkonu.

Způsobem ohřevu:

• Voda Potrubí vytápění - voda je připojena k výměníku tepla kotle, kterým je ohřátá pracovní tekutina distribuována do různých místností.
• Vzduch vytápění - místo vody se používá vzduch, který přijímá teplo stejným výměníkem tepla a distribuuje se vzduchovody. Účinnost je nižší než u vodní metody, používá se ve výrobních prostorách, skladech.

Foto 1. Pyrolýzní kotel s výměníkem tepla, určený pro ohřev vody, pracuje na dřevo.

Výkres: celkový pohled, pracovní postup

Existuje mnoho možností provedení pyrolýzního kotle. Nejjednodušší typ podle výkresu je uspořádán následovně.

• Spalovací komora kotel.
• Zplyňovací prostor.
• Sekce přídavného spalování plynu.
• Roštové tyče.
• Výměník tepla (vstupní/výstupní potrubí).
• Potrubí pro odvod plynu (komín).
• Vyfukování děr.
• Dveře do prostoru pro nakládání paliva.

Kotel může obsahovat teplotní senzory a zařízení pro monitorování a udržování normálních provozních režimů.

A také železářské zboží kotel pro automatizaci fungování celého topného komplexu.

Podstata toho, co se děje uvnitř pyrolýzního kotle, je charakterizována následujícími procesy:

• Proud vzduchu zvenčí vstupuje do zplyňovací komory s palivem, které se tam nachází.
• Část kyslíku podpoří proces spalování. (doutnání). Plyny, které jsou produkty spalování, vstupují do spalovací komory kotle tryskou a tam se oxidují za přítomnosti sekundárního kyslíku, který vstupuje se vzduchem zvenčí.
• Část pyrolýzních plynů se redukuje v přítomnosti uhlíku z paliva na oxid uhelnatý a oxid dusíku, čímž se spotřebuje část energie. Směs prochází do sekce přídavného spalování plyny a tam oxiduje, čímž vrací odebranou energii.

Foto 2. Výkres dlouhodobě hořícího pyrolýzního kotle; zařízení sestavené podle něj dokáže vytápět velký dům.

• Směsi plynů účastnící se pyrolýzní reakce jsou odváděny ven komínem., obcházením tepelného výměníku kotle.

Teplotní fáze:

• sušení, pyrolýza dřeva — 450 °C;
• spalování dřevoplynu a sekundárního vzduchu - 560 °C;
• rozfoukávání plamene a vracení tepla - 1200 °C;
• odstranění zbývajících produktů spalování - 160 °C.

Rozdíly mezi zařízením a konvenčními kotli

Včetně dřeva (palivového dříví), speciálních palivových briket (pelet) a odpadu vznikajícího při výrobě. Jedním z hlavních rozdílů mezi kotli je použití různých druhů pevných paliv, prakticky jakákoli látka, která může hořet.

Doba spalování paliva je mnohem delší než u konvenčních kotlů. Od 8-10 hodin a výše. Existují modely kotlů s velkým prostorem pro palivové dřevo, doba nepřetržitého provozu je až 24 hodin. To znamená, že spalovací komora je doplňována novými dávkami paliva. 1-2krát denně.

Výběr a výpočet při nákupu: diagram

Pro výběr kotle, který je optimálně vhodný pro konkrétní dům nebo komplex prostor, se používají následující úvahy:

• Počet podlaží v budově. Čím více jich je, tím obtížnější bude pohybovat pracovní látkou (kapalinou nebo plynem) potrubím.
• Definování typu zařízeníKotle různých konstrukcí fungují s různou účinností. Před nákupem byste si měli přečíst dokumentaci, abyste zjistili, k vytápění jaké plochy je výrobek určen.

Foto 3. Schéma principu fungování pyrolýzního kotle pro venkovský dům vybavený komínem.

• Výkonové parametry oběhového čerpadla, možnost jeho modernizace nebo výměny za účelem zlepšení jeho výkonnostních vlastností.
• Typ komína a jeho schopnost volně propouštět výfukové plyny z kotle do atmosféry. Bezpečná konstrukce znamená rychlé odstranění směsi plynů ve 100% objemu.
• Určení celkové plochy vytápěné prostory. Zde je povolena chyba: 2–3 m²
• Stupeň tepelné izolace prostor. Pečlivě izolovaný cihlový dům bude ztrácet teplo pomaleji než plechová garáž nebo „studený“ sklad, což znamená, že k udržení příjemné teploty vzduchu bude zapotřebí méně energie.
• Region, ve kterém se prostory nacházejí. Pro jižní území postačí jednoduchý pyrolýzní kotel, pro severní území výkonnější, nejlépe s rezervou.

Užitečné video

Video ukazuje, jak si můžete sami vyrobit pyrolýzní kotel pro vytápění místnosti.

Výhody a nevýhody

Výhody:

• Účinnost 85–90 %.
• Pyrolýza umožňuje vytlačit maximální energie z pevného materiálu během hoření.
• Ekonomika, čehož je dosaženo pomocí ventilátoru s nastavitelnou rychlostí, který následně umožňuje měnit výkon kotle podle potřeby.
• Palivo v pyrolýzním kotli hoří mnohem déle, než u konvenčních kotlů, proto je nutné topit a čistit méně často.

Nevýhody:

• Vysoká cena tovární vybavení omezuje jeho použití v soukromých domácnostech. Cena takového kotle 2–3krát vyšší, než obvykle.
• Dlouhá doba návratnosti.
• Nutnost použití suchého paliva. Doporučená vlhkost dřevěných materiálů - až 15–20 %. Jinak nebude provoz stabilní, účinnost vytápění se sníží. Kotel nemusí fungovat na vlhké palivové dřevo.
• Pokud používáte dřevo, které produkuje hodně pryskyřice (smrk, borovice), pak Trouba a topné tělesa se rychle znečišťují a s jejich čištěním vznikají potíže.
• Popel se může uvolňovat komínem.
• Závislost na dodávkách elektřiny. Absence nebo časté přerušení dodávky elektřiny neumožní instalaci kotle v odlehlých oblastech.