Rendement multiplié ! Chaudière à pyrolyse : définition et principe de fonctionnement

Le fonctionnement d'une chaudière à pyrolyse repose sur une réaction chimique particulière - pyrolyse.

Ce terme désigne le processus de décomposition des combustibles organiques. pour le gaz et le charbon. Dans le même temps, de l’énergie thermique est libérée en grandes quantités.

Ce processus n'est possible que sous certaines conditions : manque d'oxygène dans l'espace. Température élevée : 200–800 °C.

Principes de la pyrolyse pour le chauffage

La pyrolyse est largement utilisée dans diverses industries. Ce procédé chimique est très demandé et pour chauffer les pièces à vivre.

La pyrolyse se produit avec tout type de matière première solide :

• Bois de chauffage.
• Petites branches ou copeaux de bois.
• Briquettes.
• Tourbe.
• Charbon brun.
• Granulés.
• Coke.

Cependant, l’unité de pyrolyse fonctionne plus efficacement avec un combustible produisant un niveau plus élevé de matières volatiles : le bois. épaisseur 80-100 mm. Des granulés ou des déchets de bois sont utilisés avec eux.

Chaudière à pyrolyse : qu'est-ce que cela signifie, quel est son appareil

Conception chaudière à pyrolyse ça ressemble à ça :

1. Cheminée.
2. Unité de contrôle.
3. Trémie de chargement.
4. Ajutage.
5. Chambre de combustion.
6. Échangeur de chaleur.

La chaudière de chauffage à pyrolyse est une unité à deux chambres - c'est sa particularité. La principale réaction chimique dans ces chambres est :

1. Chambre de chargement ou chambre de gazéification. C'est ici que se produit la décomposition thermique préliminaire de la matière première. Sous l'effet des températures élevées, la matière organique se transforme en gaz combustible. De l'air primaire est injecté dans la chambre pour entretenir la combustion lente. La combustion se déroule à une température de 300—800 °C.

Photo 1. Chambre de chargement du combustible dans une chaudière à pyrolyse. L'intérieur est recouvert de briques réfractaires.

1. Chambre de combustionAprès la combustion lente, l'air et le gaz libérés arrivent ici. Le gaz ainsi produit brûle comme du gaz naturel ordinaire. Température en moyenne 1200 °C. C'est à ce stade qu'une grande quantité de chaleur est libérée, nécessaire au chauffage. Parallèlement, la résistance aérodynamique est importante, ce qui nécessite un tirage forcé, assuré par un extracteur de fumée.

Deux espaces entre les chambres divise la grille, dans lequel le combustible est chargé. Là, il est allumé et le système d'extraction des fumées est mis en marche. La grille empêche la chaleur de s'échapper de la chambre de chargement supérieure et assure un léger flux d'air primaire.

Fours à pyrolyse équipé d'interrupteurs de traction, qui enflamment le combustible. Ainsi, au début de l'allumage, la chaudière fonctionne comme un dispositif à combustion directe, et après la fermeture de la vanne, elle passe en pyrolyse.

Types d'appareils de pyrolyse, caractéristiques

Les chaudières à pyrolyse diffèrent par leur conception. Donc, il y a :

• Chambre de postcombustion sur le dessus. Rarement rencontré. L'avantage de cette conception réside dans le fait que les gaz de combustion pénètrent librement dans la chambre de postcombustion et, après combustion, pénètrent immédiatement dans la cheminée pour un refroidissement supplémentaire. L'un des inconvénients est l'emplacement peu économique du système de fumée, car la fabrication d'une telle conception nécessite initialement davantage de consommables.

Photo 2. Chaudière à pyrolyse avec chambre de postcombustion inférieure. Les flèches indiquent les composants de l'appareil.

• Chambre de postcombustion en bas. C'est le type de conception le plus courant et le plus confortable. Le chargement du bois est pratique, car la chambre de combustion n'est pas au sol. La chambre dispose également d'une sortie directe vers le conduit inférieur, puis vers la cheminée. Cependant, cette conception présente aussi des inconvénients. Ainsi, les cendres du compartiment de chargement obstruent la deuxième chambre, qui doit donc être nettoyée plus souvent. De plus, un tirage accru est nécessaire pour que la fumée descende.

Et aussi des chaudières à pyrolyse diffèrent selon le type de traction utilisé :

1. Tirage naturel. Pas besoin d'électricité. Cependant, son fonctionnement nécessite une cheminée assez haute avec un tirage naturel puissant, ce qui sera coûteux.
2. Suralimentation et traction forcées. La chaudière devient dépendante de l'énergie, mais sa mise en service s'accélère. Ce type d'appareil est équipé de ventilateurs et d'extracteurs de fumées, contrôlés automatiquement. La dépendance aux conditions météorologiques disparaît et le rendement de combustion augmente. Ce type de chaudière peut fonctionner à un rendement maximal en permanence. 4 à 5 heures, et ceci 20% de plus, qu'une chaudière à tirage naturel.

Il existe deux types selon la méthode de chauffage. dispositifs de pyrolyse :

• Pour le chauffage de l'eau. Le caloporteur est l'eau, chauffée dans l'échangeur de chaleur, puis acheminée par des tuyaux vers les radiateurs. La température est maintenue grâce à une circulation constante.
• Pour le chauffage de l'air. Son utilisation est beaucoup moins fréquente dans les environnements domestiques. On l'utilise souvent pour chauffer des dépendances ou des installations de production. L'énergie thermique est distribuée dans la pièce grâce à des masses d'air chaud. Celles-ci sont chauffées par la combustion de matières premières. La chaleur est distribuée. au moyen de tuyaux en aluminium et de soufflantesCe système est contrôlé automatiquement, le propriétaire peut donc facilement le personnaliser en fonction de ses besoins.

Comment choisir un tel appareil

Lors du choix d'une unité basée sur la pyrolyse faites attention à ses caractéristiques clés :

Qualité du boîtier. Auparavant, le corps du foyer était principalement constitué de fonte.

Les fabricants produisent désormais des carrosseries soudées en tôle.

L’essentiel ici est son épaisseur.

Cela dépend de la puissance de la chaudière :

• 15 à 65 kW : structures internes 5 mm, externe - 4 mm;
• 75-110 kW : interne - 6 mm, externe - 5 mm;
• 135-195 kW : à l'intérieur - 8 mm, dehors - 6 mm;
• 200 kW et plus : composants internes - 10 mm, externe - 8 mm.

Pouvoir. Cet indicateur dépend de la surface chauffée. Il existe de nombreuses méthodes pour déterminer la puissance. La plus simple et la plus optimale consiste à se baser sur 1 kW pour 10 mètres carrés zone chauffée.

Les experts recommandent l'unité avec 10% de réserve de marche. Donc, pour placer sur 120 mètres carrés une chaudière fera l'affaire 16 kW. Si la superficie du territoire 160 mètres carrés, la puissance de l'appareil doit être au moins 18 kW, et ainsi de suite selon le même principe.

Efficacité énergétique. Indique le rapport entre la chaleur utile dépensée et le volume de matières premières utilisées. Cet indicateur dépend principalement du combustible. Ainsi, pour un chauffage efficace, seuls des consommables secs sont nécessaires.

Cependant, le volume de la chambre de chargement, qui contient le bois de chauffage, est également pris en compte. jusqu'à 60-65 cm. En plus de cela, les deux caméras recouvert d'un revêtement spécial une couche de béton céramique - Il maintient une température adéquate à l'intérieur. Par conséquent, le combustible brûle plus efficacement.

Prix. Les chaudières à pyrolyse sont plus chères que les autres types de chaudières de chauffage. Cependant, il existe également des options. Ainsi, les chaudières domestiques 2 à 3 fois moins cher importés et leurs caractéristiques ne sont pas inférieures à celles de leurs homologues étrangers.

Avantages de l'utilisation

• Durée de combustion.

Après un seul signet, un tel appareil fonctionne sans problème. jusqu'à 12 heures, c'est-à-dire qu'il doit être chargé davantage 2 fois moins souvent, que les autres chaudières à combustible solide.

Cependant, tout dépend du type : une cheminée à bois ordinaire fonctionne pendant environ 4 heures, et avec combustion par le haut - en moyenne 30 heures sur le bois de chauffage et 5 à 7 jours au charbon.

Cet effet est obtenu en raison du processus de combustion contrôléDe nombreux modèles modernes disposent d'un contrôle automatique du fonctionnement. La durée de combustion dépend également du volume de l'espace habitable, de la température ambiante et extérieure, de la conception de l'appareil et de sa puissance.

• Efficacité 85-90%.

• Combustion complète des matières premières.

Moins de consommation de matières premières, Les conduits de fumée et le cendrier doivent être nettoyés moins souvent.

• Respectueux de l'environnement.

À la suite de la combustion lente du bois ou de combustibles similaires, 3 fois moins de substances nocives, que dans les autres chaudières à combustible solide. De plus, les émissions nocives dans l'atmosphère sont minimisées grâce aux températures élevées de la chambre supérieure.

• Rentabilité.

Même le gros bois non fendu convient à la combustion. De plus, la combustion à deux chambres réduit l'excès d'air dans les gaz d'échappement, ce qui permet également de réaliser des économies. Comparé à d'autres types de chaudières à combustible solide, le rendement des unités de pyrolyse est supérieur. de 5 à 8 %.

Inconvénients

1. Dépendance énergétiqueLe plus souvent, ces chaudières ne peuvent fonctionner sans extracteur de fumée. Un système avec générateur est nécessaire pour le tirage forcé. Le ventilateur consomme au moins 1 000 W. 80-100 W.
2. Prix ​​élevé. En moyenne 1,5 à 2 fois plus cher autres types.
3. Sensibilité à l'humidité du carburant. Une sécheresse maximale est nécessaire. Ainsi, lors de la combustion 1 kg bois de chauffage avec 20% humidité, la puissance de fonctionnement de l'équipement sera 4 kW. Si vous prenez 1 kg bois de chauffage avec 50% l'humidité, la puissance diminue 2 fois et accomplit tout 2 kW.
4. Fonctionnement instable de l'unité à faibles charges (inférieures à 50 %), accumulation de goudron dans le conduit de fumée.
5. Grandes dimensions équipement de pyrolyse.
6. Les chaudières à pyrolyse sont exclusivement à circuit uniquePour chauffer l’eau destinée à un usage domestique, une unité séparée sera nécessaire.
7. Il n’est pas possible d’automatiser le processus de chargement du carburant — chargé exclusivement manuellement.

Utilisation sûre

Fonctionnement de la chaudière à pyrolyse implique un fonctionnement aux températures les plus élevées possibles. C'est pourquoi chaque fabricant impose des exigences élevées en matière d'installation et de fonctionnement des équipements.

L'installation est réalisée par un spécialiste disposant des compétences nécessaires. La chaudière est placée dans une pièce séparée avec une bonne ventilation et une cheminée est installée sur l'appareil.

Également pris en compte les règles de fonctionnement suivantes :

• S'il n'y a pas de tirage suffisant ou de liquide de refroidissement nécessaire, la chaudière ne peut pas être utilisée.
• Le chargement et l'allumage de l'équipement ne doivent pas être confiés à des enfants ou à toute autre personne non autorisée.
• La température de l'eau dans le système de tuyaux traversant la chaudière, ne doit pas dépasser 95 °CSi l'indicateur est dépassé, la flamme dans la chambre de combustion est temporairement atténuée avec du sable. Parallèlement, tous les registres de fumée possibles sont ouverts.
• La chaudière devient très chaude pendant son fonctionnement, il ne doit donc pas y avoir de matériaux ou d'objets inflammables à proximité.
• Il est strictement interdit de modifier la conception de la chaudière ou de l’utiliser à d’autres fins.

Photos de chaudières à pyrolyse

Photo 3. Chaudière à pyrolyse installée chez soi. Du bois d'allumage est stocké à côté.

Photo 4. Chaudière à pyrolyse du fabricant Viessmann. L'appareil est équipé d'une commande électronique.

Photo 5. Chaudière à pyrolyse avec chargement de combustible par le bas de dimensions assez importantes.

Vidéo utile

Regardez la vidéo, qui démontre le fonctionnement de la chaudière à pyrolyse et explique comment l'allumer.

Conclusions

Chaudière à pyrolyse - une bonne alternative aux unités à combustion directe. Cependant, certains experts recommandent l'achat d'un appareil de pyrolyse comme source de chaleur d'appoint, en complément d'une chaudière électrique ou à gaz. Si vous optez pour la pyrolyse comme source de chaleur principale, vous aurez besoin d'une conception compétente et de spécialistes hautement qualifiés pour l'installation.