Καλή πηγή θέρμανσης: σχέδιο λέβητα πυρόλυσης και αρχή λειτουργίας

Η πυρόλυση είναι μια μέθοδος αποσύνθεσης οργανικών και ανόργανων ενώσεων χρησιμοποιώντας θερμική δράση. Με απλά λόγια, Τα μόρια διασπώνται σε απλούστερα μέρη όταν θερμαίνονται.

Ένας λέβητας πυρόλυσης είναι μια συσκευή από τον τύπο των λεβήτων στερεών καυσίμων (συνήθως για θέρμανση νερού) που χρησιμοποιούν θέρμανση έως 200–800°C.

Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι η ξεχωριστή καύση του ίδιου του καυσίμου και η μετάκαυση των συνοδευτικών αερίων και προϊόντων καύσης σε ξεχωριστό θάλαμο του λέβητα.

Αρχή λειτουργίας: λειτουργία λέβητα πυρόλυσης

Η γενική αρχή λειτουργίας του λέβητα είναι σε θέρμανση οργανικού καυσίμου σε υψηλή θερμοκρασία με έλλειψη αέρα, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό εύφλεκτων αερίων.

Εισέρχονται στον δευτερεύοντα θάλαμο καύσης και εκεί, αναμειγνύοντας με οξυγόνο, το αέριο οξειδώνεται, απελευθερώνοντας ένα επιπλέον μέρος θερμότητας.

Ταξινόμηση

Οι λέβητες έχουν διαφορές από τη θέση των θαλάμων μετάκαυσης αερίου:

• με κορυφαία τοποθεσία.
• με χαμηλότερη τοποθεσία.

Οι λέβητες με άνω θάλαμο είναι πιο ογκώδεις, απαιτείται περισσότερο υλικό για τη συναρμολόγηση της καμινάδας. Αλλά θα πρέπει να καθαρίζονται πολύ λιγότερο συχνά, επειδή τα σωματίδια από το καμένο καύσιμο μην μπαίνεις στην κάμερα για τα αέρια μετάκαυσης.

Σε λέβητες με χαμηλότερο τμήμα, το καύσιμο βρίσκεται στο πάνω μέρος και τα αέρια εκκενώνονται στο κάτω μέρος, όπου καίγονται. Αυτό είναι βολικό, αλλά θα πρέπει να αφαιρείτε συχνά μικρά σωματίδια ξύλου από τον θάλαμο αξιοποίησης αερίου.

Από ενεργειακή εξάρτηση Οι λέβητες είναι:

• χωρίς χρήση ηλεκτρικής ενέργειας: λέβητες με φυσικό ρεύμα αέρα;
• με αναγκαστική στρατολόγηση.

Ενεργειακά ανεξάρτητο Οι λέβητες υποδηλώνουν την ένταξη μιας υψηλής καμινάδας στο σχεδιασμό (όχι λιγότερο από 5-6 μέτρα) για την αύξηση της ώσης και την εξασφάλιση επαρκούς κενού στο χώρο καύσης.

Η απόδοση θέρμανσης τέτοιων λεβήτων θα είναι κάπως χαμηλότερη από αυτή των λεβήτων με αναγκαστικό ρεύμα.

Συσκευές με αναγκαστική ροή αέρα είναι εξοπλισμένοι ένας ή δύο οπαδοί, το οποίο μπορεί να λειτουργεί σε λειτουργία ψεκασμού αέρα ή σε λειτουργία εξαγωγής καυσαερίων.

Ορισμένα μοντέλα λεβήτων χρησιμοποιούν συνδυασμένη μέθοδος με τη συμμετοχή συσκευών έγχυσης αερίου και αναρρόφησης για την αύξηση της ισχύος.

Με τη μέθοδο θέρμανσης:

• Νερό Οι αγωγοί θέρμανσης - νερού συνδέονται με τον εναλλάκτη θερμότητας του λέβητα, μέσω του οποίου το θερμαινόμενο εργαζόμενο υγρό κατανέμεται σε διάφορους χώρους.
• Αέρας θέρμανση - αντί για νερό, χρησιμοποιείται αέρας, ο οποίος λαμβάνει θερμότητα μέσω του ίδιου εναλλάκτη θερμότητας και διανέμεται μέσω αεραγωγών. Η απόδοση είναι χαμηλότερη από αυτή της μεθόδου νερού, χρησιμοποιείται σε χώρους παραγωγής, αποθήκες.

Φωτογραφία 1. Λέβητας πυρόλυσης με εναλλάκτη θερμότητας, σχεδιασμένος για θέρμανση νερού, λειτουργεί με ξύλο.

Σχέδιο: γενική άποψη, διαδικασία εργασίας

Υπάρχουν πολλές επιλογές σχεδιασμού για έναν λέβητα πυρόλυσης. Ο απλούστερος τύπος σύμφωνα με το σχέδιο έχει ως εξής.

• Θάλαμος καύσης λέβητας.
• Διαμέρισμα αεριοποίησης.
• Τμήμα μετάκαυσης αερίου.
• Μπάρες σχάρας.
• Εναλλάκτης θερμότητας (σωλήνες εισόδου/εξόδου).
• Αγωγός εξάτμισης αερίου (καμινάδα).
• Φυσώντας τρύπες.
• Πόρτα προς το διαμέρισμα φόρτωσης καυσίμου.

Ο λέβητας μπορεί να περιλαμβάνει αισθητήρες θερμοκρασίας και συσκευές για την παρακολούθηση και τη διατήρηση των κανονικών τρόπων λειτουργίας.

Και επίσης μηχανήματα υπολογιστών λέβητα για την αυτοματοποίηση της λειτουργίας ολόκληρου του συγκροτήματος θέρμανσης.

Η ουσία του τι συμβαίνει μέσα στον λέβητα πυρόλυσης χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες διαδικασίες:

• Μια ροή αέρα από έξω εισέρχεται στο διαμέρισμα αεριοποίησης με το καύσιμο που βρίσκεται εκεί.
• Κάποια ποσότητα οξυγόνου θα υποστηρίξει τη διαδικασία καύσης. (καύση). Τα αέρια, τα οποία είναι προϊόντα καύσης, εισέρχονται στον θάλαμο καύσης του λέβητα μέσω του ακροφυσίου και οξειδώνονται εκεί παρουσία δευτερογενούς οξυγόνου, το οποίο εισέρχεται με τον αέρα από έξω.
• Μέρος των αερίων πυρόλυσης ανάγεται παρουσία άνθρακα από καύσιμο σε μονοξείδιο του άνθρακα και οξείδια του αζώτου, καταναλώνοντας μέρος της ενέργειας στη διαδικασία. Το μείγμα περνάει στο τμήμα μετάκαυσης αέρια και οξειδώνεται εκεί, επιστρέφοντας την ενέργεια που αφαίρεσε.

Φωτογραφία 2. Σχέδιο ενός λέβητα πυρόλυσης μακράς καύσης. μια συσκευή συναρμολογημένη σύμφωνα με αυτήν μπορεί να θερμάνει ένα μεγάλο σπίτι.

• Τα μείγματα αερίων που συμμετέχουν στην αντίδραση πυρόλυσης εκκενώνονται προς τα έξω μέσω της καμινάδας., παρακάμπτοντας τον εναλλάκτη θερμότητας του λέβητα.

Φάσεις θερμοκρασίας:

• ξήρανση, πυρόλυση ξύλου — 450 °C;
• καύση ξυλαερίου και δευτερογενούς αέρα - 560 °C;
• φυσώντας τη φλόγα και επιστρέφοντας τη θερμότητα - 1200 °C;
• απομάκρυνση των υπολειπόμενων προϊόντων καύσης - 160 °C.

Διαφορές μεταξύ της συσκευής και των συμβατικών λεβήτων

Συμπεριλαμβανομένων των ξύλων (καυσόξυλα), των ειδικών μπρικετών καυσίμων (πελλέτες) και των αποβλήτων που παράγονται κατά την παραγωγή. Μία από τις κύριες διαφορές μεταξύ των λεβήτων είναι χρήση διαφορετικών τύπων στερεών καυσίμων, ουσιαστικά οποιαδήποτε ουσία που μπορεί να καεί.

Η διάρκεια της διαδικασίας καύσης καυσίμου είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των συμβατικών λεβήτων. Από 8-10 ώρες και πάνω. Υπάρχουν μοντέλα λέβητα με μεγάλο διαμέρισμα για καυσόξυλα, η διάρκεια συνεχούς λειτουργίας είναι έως και 24 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι ο θάλαμος καύσης αναπληρώνεται με νέες ποσότητες καυσίμου. 1-2 φορές την ημέρα.

Επιλογή και υπολογισμός κατά την αγορά: διάγραμμα

Για να επιλέξετε έναν λέβητα που είναι ιδανικός για μια συγκεκριμένη κατοικία ή συγκρότημα κτιρίων, λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθες παράμετροι:

• Αριθμός ορόφων στο κτίριο. Όσο περισσότεροι από αυτούς υπάρχουν, τόσο πιο δύσκολο θα είναι να μετακινηθεί η εργαζόμενη ουσία (υγρό ή αέριο) μέσω των αγωγών.
• Ορισμός του τύπου εξοπλισμού, οι λέβητες διαφορετικών σχεδίων λειτουργούν με διαφορετική απόδοση. Πριν από την αγορά, θα πρέπει να διαβάσετε την τεκμηρίωση για να προσδιορίσετε σε ποια περιοχή έχει σχεδιαστεί το προϊόν για θέρμανση.

Φωτογραφία 3. Σχέδιο της αρχής λειτουργίας ενός λέβητα πυρόλυσης για μια εξοχική κατοικία εξοπλισμένη με καμινάδα.

• Παράμετροι ισχύος αντλίας κυκλοφορίας, η δυνατότητα εκσυγχρονισμού ή αντικατάστασής του για τη βελτίωση των ιδιοτήτων απόδοσής του.
• Τύπος καμινάδας και την ικανότητά του να διοχετεύει ελεύθερα τα καυσαέρια από τον λέβητα στην ατμόσφαιρα. Ο ασφαλής σχεδιασμός συνεπάγεται γρήγορη απομάκρυνση του αερίου μείγματος σε 100% όγκο.
• Προσδιορισμός της συνολικής έκτασης θερμαινόμενοι χώροι. Επιτρέπεται ένα σφάλμα εδώ: 2–3 τ.μ.
• Βαθμός θερμομόνωσης των χώρων. Ένα προσεκτικά μονωμένο σπίτι από τούβλα θα χάσει θερμότητα πιο αργά από ένα μεταλλικό γκαράζ ή μια «κρύα» αποθήκη, πράγμα που σημαίνει ότι θα απαιτηθεί λιγότερη ενέργεια για τη διατήρηση μιας άνετης θερμοκρασίας αέρα.
• Η περιοχή στην οποία βρίσκονται οι εγκαταστάσεις. Για τις νότιες περιοχές, ένας απλός λέβητας πυρόλυσης θα κάνει, για τις βόρειες περιοχές - ένας πιο ισχυρός, κατά προτίμηση με αποθεματικό.

Χρήσιμο βίντεο

Το βίντεο σας λέει πώς μπορείτε να φτιάξετε έναν λέβητα πυρόλυσης για τη θέρμανση ενός δωματίου μόνοι σας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Πλεονεκτήματα:

• Αποδοτικότητα 85–90%.
• Η πυρόλυση καθιστά δυνατή την αποσυμπίεση μέγιστη ενέργεια από ένα στερεό υλικό κατά την καύση.
• Οικονομία, επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ενός ανεμιστήρα με ρυθμιζόμενη ταχύτητα, ο οποίος, με τη σειρά του, καθιστά δυνατή την αλλαγή της ισχύος του λέβητα ανάλογα με τις ανάγκες.
• Το καύσιμο σε έναν λέβητα πυρόλυσης καίγεται πολύ περισσότερο, από ό,τι σε συμβατικούς λέβητες, επομένως, είναι απαραίτητο να θερμαίνεται και να καθαρίζεται λιγότερο συχνά.

Μειονεκτήματα:

• Υψηλό κόστος ο εργοστασιακός εξοπλισμός περιορίζει τη χρήση του σε ιδιωτικά νοικοκυριά. Η τιμή ενός τέτοιου λέβητα 2-3 φορές υψηλότερο, από το συνηθισμένο.
• Μεγάλη περίοδος αποπληρωμής.
• Η ανάγκη χρήσης ξηρού καυσίμου. Συνιστώμενη περιεκτικότητα σε υγρασία των ξύλινων υλικών - έως 15-20%. Διαφορετικά, δεν θα υπάρχει σταθερή λειτουργία, η απόδοση θέρμανσης θα μειωθεί. Ο λέβητας ενδέχεται να μην λειτουργεί σε υγρά καυσόξυλα.
• Αν χρησιμοποιείτε ξύλο που παράγει πολλή ρητίνη (έλατο, πεύκο), τότε οι θάλαμοι και τα στοιχεία του φούρνου λερώνονται γρήγορα και προκύπτουν δυσκολίες με τον καθαρισμό τους.
• Μπορεί να απελευθερωθεί στάχτη μέσω της καμινάδας.
• Εξάρτηση από την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Η απουσία ή οι συχνές διακοπές στην παροχή ηλεκτρικού ρεύματος δεν θα επιτρέψουν την εγκατάσταση του λέβητα σε απομακρυσμένες περιοχές.