Učinkovitost se povećala nekoliko puta! Pirolizni kotao: što je to, principi njegovog rada

Rad piroliznog kotla temelji se na posebnoj kemijskoj reakciji - piroliza.

Ovaj pojam se odnosi na proces razgradnje organskih goriva. za plin i ugljen. Istovremeno, toplinska energija se oslobađa u velikim količinama.

Proces je moguć samo pod određenim uvjetima: nedostatak kisika u prostoru. Visoka temperatura: 200–800 °C.

Principi pirolize za grijanje

Piroliza se široko koristi u raznim industrijama. Ovaj kemijski proces je tražen i za grijanje stambenih prostora.

Piroliza se događa s bilo kojom vrstom čvrste sirovine:

• Ogrjevno drvo.
• Male grane ili drvene strugotine.
• Briketi.
• Treset.
• Mrki ugljen.
• Peleti.
• Koks.

Međutim, pirolizna jedinica najučinkovitije radi na gorivu s većom razinom ispuštanja hlapljivih tvari - drvu. debljina 80-100 mm. Zajedno s njima se koriste peleti ili drvni otpad.

Pirolizni kotao: što to znači, njegov uređaj

Dizajn pirolizni kotao izgleda ovako:

1. Dimnjak.
2. Upravljačka jedinica.
3. Utovarni spremnik.
4. Mlaznica.
5. Komora za izgaranje.
6. Izmjenjivač topline.

Pirolizni bojler za grijanje je dvokomorna jedinica - to je njegova posebnost. Glavna kemijska reakcija u ovim komorama je:

1. Komora za utovar ili komora za rasplinjavanje. Ovdje se odvija preliminarna toplinska razgradnja sirovine. Organska tvar pod utjecajem visokih temperatura pretvara se u zapaljivi plin. Primarni zrak se usmjerava u komoru kako bi se održalo tinjanje. Izgaranje na temperaturi od 300—800 °C.

Fotografija 1. Komora za punjenje gorivom u piroliznom kotlu. Unutrašnjost je obložena šamotnim ciglama.

1. Komora za izgaranjeNakon tinjanja, oslobođeni zrak i plin dospijevaju ovdje. Ovdje nastali plin gori poput običnog prirodnog plina. Temperatura u prosjeku 1200 °C. U ovoj fazi se oslobađa mnogo topline, koja je potrebna za grijanje. Istodobno postoji jak aerodinamički otpor, pa je potreban prisilni propuh, čiju ulogu obavlja ispušivač dima.

Dva prostora između komora dijeli rešetku, u koji se utovaruje gorivo. Tamo se pali i pokreće se ispušivač dima. Rešetka sprječava izlazak topline iz gornje komore za punjenje i osigurava lagani protok primarnog zraka.

Pirolizne peći opremljeni vučnim prekidačima, koji pale gorivo. Dakle, na početku paljenja, kotao funkcionira kao uređaj za izravno izgaranje, a nakon zatvaranja ventila prelazi na pirolizu.

Vrste uređaja za pirolizu, karakteristike

Pirolizni kotlovi se razlikuju po svom dizajnu. Dakle, postoje:

• Komora za naknadno izgaranje na vrhu. Rijetko se susreće. Prednosti dizajna su da dimni plin nesmetano prolazi u komoru za naknadno izgaranje, a nakon izgaranja odmah ulazi u dimnjak radi daljnjeg hlađenja. Među nedostacima je neekonomična lokacija sustava za dim, budući da je za izradu takvog dizajna u početku potrebno više potrošnog materijala.

Fotografija 2. Pirolizni kotao s donjom komorom za naknadno izgaranje. Strelice označavaju komponente uređaja.

• Komora za naknadno izgaranje na dnu. Najčešći i najudobniji tip dizajna. Korisniku je praktično utovariti drva za ogrjev, budući da komora nije na podu. Komora također ima izravan izlaz na donji dimovodni kanal, a odatle na dimnjak. Međutim, takav dizajn ima i svoje nedostatke. Dakle, pepeo iz utovarnog prostora začepljuje drugu komoru, pa se ona češće čisti. Osim toga, potrebno je osigurati povećani propuh kako bi se dim kretao prema dolje.

A također i pirolizni kotlovi razlikuju se po vrsti korištene vuče:

1. Prirodni propuh. Nema potrebe za strujom. Međutim, za rad je potreban prilično visok dimnjak s jakim prirodnim propuhom, što će biti skupo.
2. Prisilni poticaj i trakcija. Kotao postaje energetski ovisan, međutim, brzina ulaska u način rada se povećava. Takva jedinica opremljena je ventilatorima i ispušivačima dima, kojima upravlja automatizacija - ovisnost o vremenskim uvjetima potpuno nestaje, a učinkovitost izgaranja se povećava. Ova vrsta peći može raditi s maksimalnom razinom učinkovitosti tijekom cijelog 4-5 sati, i ovo 20% više, nego kotao s prirodnim propuhom.

Postoje dvije vrste prema načinu zagrijavanja. uređaji za pirolizu:

• Za zagrijavanje vode. Nositelj topline je voda koja se zagrijava u izmjenjivaču topline, a zatim se kroz cijevi ulijeva u radijatore. Temperatura se održava zbog stalne cirkulacije.
• Za grijanje zraka. Mnogo rjeđe se koristi u kućanstvu. Često se koristi za grijanje gospodarskih zgrada ili proizvodnih pogona. Toplinska energija se u prostoriji distribuira pomoću toplih zračnih masa. Zagrijavaju se izgaranjem sirovina. Toplina se distribuira pomoću aluminijskih cijevi i puhalaOvaj sustav se kontrolira automatski, tako da ga vlasnik može lako prilagoditi svojim potrebama.

Kako odabrati takav uređaj

Prilikom odabira jedinice na bazi pirolize obratite pozornost na njegove ključne karakteristike:

Kvaliteta slučaja. Prije je tijelo ložišta bilo izrađeno uglavnom od lijevanog željeza.

Sada proizvođači proizvode zavareno tijelo izrađeno od lima.

Glavna stvar ovdje je njegova debljina.

Ovisi o snazi ​​kotla:

• 15—65 kW: unutarnje strukture 5 mm, vanjski - 4 mm;
• 75-110 kW: unutarnji - 6 mm, vanjski — 5 mm;
• 135-195 kW: unutra - 8 mm, vani - 6 mm;
• 200 kW i više: unutarnje komponente - 10 mm, vanjski - 8 mm.

Vlast. Ovaj pokazatelj ovisi o grijanoj površini. Postoji mnogo metoda za određivanje snage. Najjednostavnija i najoptimalnija među njima je uzeti kao osnovu 1 kW na 10 kvadratnih metara grijani prostor.

Stručnjaci preporučuju uređaj s rezervom snage od 10%. Dakle, za stavljanje na 120 četvornih metara bojler će poslužiti 16 kW. Ako je površina teritorija 160 četvornih metara, snaga uređaja mora biti najmanje 18 kW, i tako dalje po istom principu.

Energetska učinkovitost. Označava omjer korisne topline koja je potrošena i količine korištenih sirovina. Ovaj pokazatelj uglavnom ovisi o gorivu. Stoga su za učinkovito grijanje potrebni samo suhi potrošni materijali.

Međutim, uzima se u obzir i volumen utovarne komore koja drži drva za ogrjev. do 60-65 cm. Osim ovoga, obje kamere premazan posebnim sloj keramičkog betona - održava odgovarajuću temperaturu unutra. Kao rezultat toga, gorivo izgara učinkovitije i djelotvornije.

Cijena. Pirolizni kotlovi su skuplji od drugih vrsta kotlova za grijanje. Međutim, i ovdje postoje opcije. Dakle, kućanski 2-3 puta jeftinije uvezene, a njihove karakteristike nisu inferiorne u odnosu na strane analoge.

Prednosti korištenja

• Trajanje gorenja.

Nakon jedne oznake, takav uređaj radi glatko. do 12 sati, to jest, mora se dodatno učitati 2 puta rjeđe, nego drugi kotlovi na kruta goriva.

Međutim, sve ovisi o vrsti: obični kamin na drva radi otprilike 4 sata, i s gornjim izgaranjem - u prosjeku 30 sati na ogrjevno drvo i 5-7 dana na ugljenu.

Ovaj učinak se postiže zbog kontroliranog procesa izgaranjaMnogi moderni modeli imaju automatsku kontrolu rada. Trajanje izgaranja također ovisi o volumenu životnog prostora, temperaturi zraka u prostoriji i vani, dizajnu uređaja i njegovoj snazi.

• Učinkovitost 85-90%.

• Potpuno izgaranje sirovina.

Manja potrošnja sirovina, Dimovode i pepeo treba rjeđe čistiti.

• Ekološki prihvatljivo.

Kao rezultat tinjanja drva ili sličnih vrsta goriva, 3 puta manje štetnih tvari, nego u drugim kotlovima na kruta goriva. Osim toga, štetne emisije u atmosferu minimiziraju se pod utjecajem visokih temperatura u gornjoj komori.

• Isplativost.

Čak su i velika necijepana drva za ogrjev prikladna za izgaranje. Osim toga, dvokomorno izgaranje smanjuje višak zraka u ispušnim plinovima, što također povećava uštede. U usporedbi s drugim vrstama kotlova na kruta goriva, učinkovitost piroliznih jedinica je veća. za 5-8%.

Nedostaci

1. Energetska ovisnostNajčešće takvi kotlovi ne mogu raditi bez ispušivača dima. Za prisilni propuh potreban je sustav s generatorom. Ventilator troši električnu energiju u količini od najmanje 80-100 W.
2. Visoka cijena. U prosjeku 1,5-2 puta skuplje druge vrste.
3. Osjetljivost na vlagu gorivaPotrebna je maksimalna suhoća. Stoga, prilikom pečenja 1 kg ogrjevno drvo s 20% vlažnosti, radna snaga opreme bit će 4 kW. Ako uzmete 1 kg ogrjevno drvo s 50% vlažnost, snaga se smanjuje 2 puta i postiže sve 2 kW.
4. Nestabilan rad uređaja pri malim opterećenjima (ispod 50%), nakupljanje katrana u dimovodnom kanalu.
5. Velike dimenzije oprema za pirolizu.
6. Pirolizni kotlovi su isključivo jednokružniZa zagrijavanje vode za kućanstvo bit će potrebna zasebna jedinica.
7. Nije moguće automatizirati proces utovara goriva — utovaruje se isključivo ručno.

Sigurno za upotrebu

Rad piroliznog kotla podrazumijeva rad na najvišim mogućim temperaturama. Stoga svaki proizvođač postavlja visoke zahtjeve za ugradnju i rad opreme.

Instalaciju provodi stručnjak s potrebnom kompetencijom. Kotao se postavlja u zasebnu prostoriju s dobrom ventilacijom, a na jedinici je ugrađen dimnjak.

Također uzeto u obzir sljedeća pravila rada:

• Ako nema dovoljnog propuha ili potrebne rashladne tekućine, kotao se ne može koristiti.
• Utovar i paljenje opreme ne smije se povjeriti djeci ili drugim neovlaštenim osobama.
• Temperatura vode u sustavu cijevi koje prolaze kroz bojler, ne smije prelaziti 95 °CAko se indikator prekorači, plamen u komori uređaja se neko vrijeme slabi pijeskom. Paralelno s tim se otvaraju sve moguće zaklopke dimnjaka.
• Kotao se tijekom rada jako zagrijava, stoga u njegovoj blizini ne smiju biti zapaljivi materijali ili predmeti.
• Strogo je zabranjeno mijenjati dizajn kotla ili ga koristiti u druge svrhe.

Fotografije piroliznih kotlova

Fotografija 3. Pirolizni bojler instaliran kod kuće. Drva za potpalu se skladište pored njega.

Fotografija 4. Pirolizni kotao proizvođača Viessmann. Uređaj je opremljen elektroničkim upravljanjem.

Fotografija 5. Pirolizni kotao s donjim punjenjem goriva prilično velikih dimenzija.

Koristan video

Pogledajte video koji prikazuje rad piroliznog kotla i objašnjava kako ga paliti.

Zaključci

Pirolizni kotao - dobra alternativa jedinicama s direktnim izgaranjem. Međutim, neki stručnjaci preporučuju kupnju opreme za pirolizu kao rezervnog izvora topline u kompletu s električnim ili plinskim bojlerom. Ako i dalje instalirate pirolizu kao glavni generator topline, trebat će vam kompetentan dizajn i visokokvalificirani stručnjaci za ugradnju.