Tehokkuus kasvoi useita kertoja! Pyrolyysikattila: mikä se on, sen toimintaperiaatteet

Pyrolyysikattilan toiminta perustuu erityiseen kemialliseen reaktioon - pyrolyysi.

Tämä termi viittaa orgaanisten polttoaineiden hajoamisprosessiin. kaasulle ja kivihiilelle. Samalla vapautuu suuria määriä lämpöenergiaa.

Prosessi on mahdollinen vain tietyissä olosuhteissa: hapenpuute tilassa. Korkea lämpötila: 200–800 °C.

Pyrolyysin periaatteet lämmityksessä

Pyrolyysiä käytetään laajalti eri toimialoilla. Tämä kemiallinen prosessi on kysytty ja asuintilojen lämmitykseen.

Pyrolyysi tapahtuu minkä tahansa tyyppisellä kiinteällä raaka-aineella:

• Polttopuut.
• Pieniä oksia tai puulastuja.
• Briketit.
• Turve.
• Ruskohiili.
• Pelletit.
• Koksi.

Pyrolyysiyksikkö toimii kuitenkin tehokkaimmin polttoaineella, jonka haihtuvien aineiden tuotanto on korkeampi – puulla. paksuus 80–100 mm. Niiden kanssa käytetään pellettejä tai puujätettä.

Pyrolyysikattila: mitä se tarkoittaa, sen laite

Design pyrolyysikattila näyttää tältä:

1. Savupiippu.
2. Ohjausyksikkö.
3. Täyttösuppilo.
4. Suutin.
5. Palotila.
6. Lämmönvaihdin.

Pyrolyysilämmityskattila on kaksikammioinen yksikkö - tämä on sen erityispiirre. Näissä kammioissa tärkein kemiallinen reaktio on:

1. Latauskammio tai kaasutuskammio. Tässä tapahtuu raaka-aineen alustava terminen hajoaminen. Korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta orgaaninen aine muuttuu palavaksi kaasuksi. Kammioon johdetaan ensiöilmaa kytemisen ylläpitämiseksi. Palaminen lämpötilassa 300–800 °C.

Kuva 1. Polttoaineen latauskammio pyrolyysikattilassa. Sisäpuoli on viimeistelty tulitiilillä.

1. PalokammioKytemisen jälkeen vapautunut ilma ja kaasu pääsevät tänne. Täällä syntyvä kaasu palaa kuten tavallinen maakaasu. Lämpötila keskimäärin 1200 °C. Tässä vaiheessa vapautuu paljon lämpöä, joka on välttämätöntä lämmitykselle. Samalla on voimakas aerodynaaminen vastus, joten pakotettu veto on välttämätön, jonka roolia suorittaa savunpoisto.

Kaksi tilaa kammioiden välillä jakaa arinan, johon polttoaine ladataan. Siellä se sytytetään ja savuimuri käynnistetään. Arina estää lämmön karkaamisen ylemmästä täyttökammiosta ja tarjoaa kevyen ensiöilmavirtauksen.

Pyrolyysiuunit varustettu vetokytkimillä, jotka sytyttävät polttoaineen. Siten sytytyksen alussa kattila toimii suorapolttolaitteena ja venttiilin sulkemisen jälkeen se siirtyy pyrolyysitilaan.

Pyrolyysilaitteiden tyypit, ominaisuudet

Pyrolyysikattilat eroavat toisistaan ​​suunnittelussaan. Joten, on olemassa:

• Jälkipolttokammio yläosassa. Harvoin tavattu. Suunnittelun etuna on, että savukaasu kulkee esteettä jälkipolttokammioon ja palamisen jälkeen se menee välittömästi savupiippuun lisäjäähdytystä varten. Haittojen joukossa on savujärjestelmän epätaloudellinen sijainti, koska tällaisen rakenteen valmistukseen tarvitaan aluksi enemmän kulutusmateriaaleja.

Kuva 2. Pyrolyysikattila, jossa on alempi jälkipolttokammio. Nuolet osoittavat laitteen osat.

• Jälkipolttokammio pohjassa. Yleisin ja mukavin rakennetyyppi. Polttopuiden lastaaminen on käyttäjälle kätevää, koska kammio ei ole lattialla. Kammiossa on myös suora ulostulo alempaan savuhormiin ja sieltä savupiippuun. Tällaisella rakenteella on kuitenkin myös haittapuolensa. Siten lastaustilasta tuleva tuhka tukkii toisen kammion, joten se puhdistetaan useammin. Lisäksi on tarpeen varmistaa suurempi veto, jotta savu liikkuu alaspäin.

Ja myös pyrolyysikattilat eroavat käytetyn vetotyypin mukaan:

1. Luonnollinen veto. Ei tarvitse sähköä. Käyttöön se vaatii kuitenkin melko korkean savupiipun, jossa on voimakas luonnollinen veto, mikä on kallista.
2. Pakotettu tehostus ja vetovoima. Kattilasta tulee energiariippuvainen, mutta tilan käynnistymisnopeus kasvaa. Tällainen yksikkö on varustettu puhaltimilla ja savunpoistojärjestelmillä, joita ohjataan automaattisesti - riippuvuus sääolosuhteista katoaa kokonaan ja palamistehokkuus kasvaa. Tämän tyyppinen uuni voi toimia maksimaalisella hyötysuhteella koko ajan. 4–5 tuntia, ja tämä 20 % enemmän, kuin luonnonvetoinen kattila.

Lämmitysmenetelmän mukaan on olemassa kahdenlaisia ​​​​tyyppejä. pyrolyysilaitteet:

• Veden lämmitykseen. Lämmönkantaja on vesi, joka lämmitetään lämmönvaihtimessa ja kaadetaan sitten putkien kautta pattereihin. Lämpötila pidetään yllä jatkuvan kierron ansiosta.
• Ilmanlämmitystä varten. Sitä käytetään paljon harvemmin kotitalousolosuhteissa. Sitä käytetään usein ulkorakennusten tai tuotantotilojen lämmittämiseen. Lämpöenergia jakautuu huoneeseen lämpimien ilmamassojen avulla. Ne lämpenevät raaka-aineiden palamisen seurauksena. Lämpö jakautuu alumiiniputkien ja puhaltimien avullaTätä järjestelmää ohjataan automaattisesti, joten omistaja voi helposti mukauttaa sitä tarpeidensa mukaan.

Kuinka valita tällainen laite

Pyrolyysipohjaista yksikköä valittaessa kiinnitä huomiota sen tärkeimpiin ominaisuuksiin:

Tapauksen laatu. Aiemmin tulipesän runko oli valmistettu pääasiassa valuraudasta.

Nyt valmistajat tuottavat hitsattua runkoa levymateriaalista.

Tärkeintä tässä on sen paksuus.

Se riippuu kattilan tehosta:

• 15–65 kW: sisäiset rakenteet 5 mm, ulkoinen - 4 mm;
• 75–110 kW: sisäinen - 6 mm, ulkoinen — 5 mm;
• 135–195 kW: sisällä - 8 mm, ulkopuolella - 6 mm;
• 200 kW ja enemmän: sisäiset komponentit - 10 mm, ulkoinen - 8 mm.

Voima. Tämä indikaattori riippuu lämmitetyn alueen koosta. Tehon määrittämiseen on monia menetelmiä. Yksinkertaisin ja optimaalisin niistä on ottaa perustaksi 1 kW / 10 neliömetriä lämmitetty alue.

Asiantuntijat suosittelevat laitetta 10 % käyntivaralla. Joten päälle asettamista varten 120 neliömetriä kattila riittää 16 kW. Jos alueen pinta-ala 160 neliömetriälaitteen tehon on oltava vähintään 18 kW, ja niin edelleen samalla periaatteella.

Energiatehokkuus. Ilmaisee käytetyn hyötylämmön suhteen käytettyjen raaka-aineiden määrään. Tämä indikaattori riippuu pääasiassa polttoaineesta. Tehokasta lämmitystä varten tarvitaan siis vain kuivia lämmitysmateriaaleja.

Kuitenkin otetaan huomioon myös polttopuuta sisältävän lastauskammion tilavuus. jopa 60-65 cm. Tämän lisäksi, molemmat kamerat päällystetty erityisellä kerros keraamista betonia - se ylläpitää sopivan lämpötilan sisällä. Tämän seurauksena polttoaine palaa tehokkaammin ja tuloksellisemmin.

Hinta. Pyrolyysikattilat ovat kalliimpia kuin muuntyyppiset lämmityskattilat. Tässäkin on kuitenkin vaihtoehtoja. Näin ollen kotimaiset 2-3 kertaa halvempi tuotuja, eivätkä niiden ominaisuudet ole huonompia kuin ulkomaiset analogit.

Käytön edut

• Palamisen kesto.

Yhden kirjanmerkin jälkeen tällainen laite toimii sujuvasti. kello 12 astieli sitä pitää ladata lisää 2 kertaa harvemminkuin muut kiinteän polttoaineen kattilat.

Kaikki riippuu kuitenkin tyypistä: tavallinen puulämmitteinen takka toimii noin 4 tuntia, ja yläpalamisella - keskimäärin 30 tuntia polttopuulla ja 5–7 päivää kivihiilellä.

Tämä vaikutus saavutetaan kontrolloidun palamisprosessin ansiostaMonissa nykyaikaisissa malleissa on automaattinen toiminnanohjaus. Palamisen kesto riippuu myös asuintilan tilavuudesta, huoneen ja ulkoilman lämpötilasta, laitteen suunnittelusta ja sen tehosta.

• Tehokkuus 85–90 %.

• Raaka-aineiden täydellinen palaminen.

Raaka-aineiden kulutusta vähennetään, Savuhormit ja tuhkalaatikko tarvitsevat puhdistusta harvemmin.

• Ympäristöystävällinen.

Puun tai vastaavanlaisten polttoaineiden kytemisen seurauksena 3 kertaa vähemmän haitallisia aineita, kuin muissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Lisäksi haitalliset päästöt ilmakehään minimoituvat yläkammion kuumien lämpötilojen vaikutuksesta.

• Kustannustehokkuus.

Jopa suuret pilkkomattomat polttopuut soveltuvat polttoon. Lisäksi kaksikammioinen palaminen vähentää pakokaasujen ylimääräistä ilmaa, mikä lisää myös säästöjä. Verrattuna muuntyyppisiin kiinteän polttoaineen kattiloihin pyrolyysiyksiköiden hyötysuhde on korkeampi. 5–8 %.

Haittoja

1. EnergiariippuvuusUseimmiten tällaiset kattilat eivät voi toimia ilman savunpoistoa. Pakotettuun vetoon tarvitaan generaattorilla varustettu järjestelmä. Tuuletin kuluttaa sähköä vähintään 80–100 W.
2. Korkea hinta. Keskimäärin 1,5–2 kertaa kalliimpi muita tyyppejä.
3. Polttoaineen kosteusherkkyysMaksimaalinen kuivuus on välttämätöntä. Näin ollen poltettaessa 1 kg polttopuuta 20 % kosteuden vuoksi laitteen käyttöteho on 4 kW. Jos otat 1 kg polttopuuta 50 % kosteus, teho laskee 2 kertaa ja saavuttaa kaiken 2 kW.
4. Laitteen epävakaa toiminta alhaisilla kuormilla (alle 50 %), tervan kertyminen savukaasukanavaan.
5. Suuret mitat pyrolyysilaitteet.
6. Pyrolyysikattilat ovat yksinomaan yksipiirisiäKotitalouskäyttöön tarkoitetun veden lämmittämiseen tarvitaan erillinen yksikkö.
7. Polttoaineen lastausprosessia ei ole mahdollista automatisoida — lastataan yksinomaan käsin.

Turvallinen käyttää

Pyrolyysikattilan toiminta tarkoittaa toimintaa korkeimmissa mahdollisissa lämpötiloissa. Siksi jokainen valmistaja asettaa korkeat vaatimukset laitteiden asennukselle ja käytölle.

Asennuksen suorittaa tarvittavan pätevyyden omaava asiantuntija. Kattila sijoitetaan erilliseen huoneeseen, jossa on hyvä ilmanvaihto, ja yksikköön on asennettu savupiippu.

Myös otettu huomioon seuraavat käyttösäännöt:

• Jos vetoa tai tarvittavaa jäähdytysnestettä ei ole riittävästi, kattilaa ei voida käyttää.
• Laitteiden lastaamista ja sytyttämistä ei saa antaa lasten tai muiden luvattomien henkilöiden tehtäväksi.
• Kattilan läpi kulkevan putkiston veden lämpötila, ei saa ylittää 95 °C:taJos ilmaisin ylitetään, yksikön kammion liekkiä himmennetään hetkeksi hiekalla. Samanaikaisesti kaikki mahdolliset savuhormin pellit avataan.
• Kattila kuumenee käytön aikana erittäin kuumaksi, joten sen lähellä ei saa olla syttyviä materiaaleja tai esineitä.
• Kattilan rakenteen muuttaminen tai sen käyttö muihin tarkoituksiin on ehdottomasti kielletty.

Kuvia pyrolyysikattiloista

Kuva 3. Pyrolyysikattila asennettuna kotiin. Sytykkeitä varten polttopuut varastoidaan sen viereen.

Kuva 4. Viessmannin valmistajan pyrolyysikattila. Laite on varustettu elektronisella ohjauksella.

Kuva 5. Pyrolyysikattila, jonka pohjasta lastattu polttoaine on melko suuri.

Hyödyllinen video

Katso video, joka esittelee pyrolyysikattilan toimintaa ja kertoo, miten se sytytetään.

Johtopäätökset

Pyrolyysikattila - hyvä vaihtoehto suorapolttoyksiköille. Jotkut asiantuntijat kuitenkin suosittelevat pyrolyysilaitteiden ostamista varalämmönlähteeksi sähkö- tai kaasukattilan kanssa. Jos asennat edelleen pyrolyysin päälämmönlähteeksi, tarvitset pätevän suunnittelun ja korkeasti koulutetut asiantuntijat asennukseen.