効率が数倍向上！熱分解ボイラーとは何か、その動作原理

熱分解ボイラーの動作は特殊な化学反応に基づいています - 熱分解。

この用語は有機燃料の分解プロセスを指します。 ガスと石炭用。 同時に大量の熱エネルギーが放出されます。

このプロセスは、特定の条件下でのみ可能です：空間内の酸素欠乏。高温： 200～800℃。

加熱のための熱分解の原理

熱分解は広く利用されている さまざまな業界で。 この化学プロセスは需要があり、 居住空間の暖房用。

熱分解はあらゆる種類の固体原料で発生します。

• 薪。
• 小さな枝や木くず。
• 練炭。
• 泥炭。
• 褐炭。
• ペレット。
• コーラ。

しかし、熱分解ユニットは、揮発性物質の排出量が多い燃料、つまり木材で最も効率的に動作します。 厚さ80〜100mm。 ペレットや木質廃棄物も併用されます。

熱分解ボイラー：その意味、その装置

デザイン 熱分解ボイラー 次のようになります:

1. 煙突。
2. 制御ユニット。
3. ホッパーを積み込みます。
4. ノズル。
5. 燃焼室。
6. 熱交換器。

熱分解加熱ボイラーは 2 室ユニットであり、これが特別な機能です。 これらのチャンバー内での主な化学反応は次のとおりです。

1. 充填室またはガス化室。 ここで原料の予備的な熱分解が起こります。高温の影響を受けた有機物は可燃性ガスに変化します。くすぶりを維持するために一次空気がチャンバー内に送り込まれます。 300〜800℃。

写真1. 熱分解ボイラーの燃料装填室。内部は耐火粘土レンガで仕上げられています。

1. 燃焼室くすぶった後、放出された空気とガスはここに到達します。ここで生成されたガスは、通常の天然ガスと同様に燃焼します。温度 平均1200℃。 この段階で大量の熱が放出され、これは暖房に必要です。同時に、強い空気抵抗が発生するため、強制通風が必要となり、その役割を担うのが排煙装置です。

部屋の間に2つのスペース 格子を分割する燃料が装填される場所です。ここで燃料が点火され、排煙装置が始動します。火格子は上部装填室からの熱の放出を防ぎ、一次空気の微量な流れを確保します。

熱分解炉 トラクションスイッチを装備燃料に点火します。したがって、点火当初はボイラーは直接燃焼装置として機能し、バルブを閉じると熱分解装置に切り替わります。

熱分解装置の種類、特徴

熱分解ボイラーは設計が異なります。 つまり、次のようになります:

• 上部にアフターバーナー室があります。 めったに見られません。この設計の利点は、排ガスが妨げられることなく後燃焼室に流れ込み、燃焼後すぐに煙突に流入してさらに冷却されることです。欠点としては、このような設計を製造するには初期段階でより多くの消耗品が必要となるため、煙道システムの設置場所が経済的ではないことが挙げられます。

写真2. 下部再燃焼室を備えた熱分解ボイラー。矢印は装置の各部を示しています。

• 下部にアフターバーナー室があります。 最も一般的で快適な設計です。薪を積み込むスペースが床面に設置されていないため、薪を積み込むのが簡単です。また、薪を積み込むスペースは下部の煙突に直接つながっており、そこから煙突へとつながっています。しかし、この設計には欠点もあります。積み込みスペースから出た灰が第2の燃焼室を詰まらせるため、より頻繁に清掃が必要になります。さらに、煙が下方に流れるように、通風量を増やす必要があります。

また熱分解ボイラー 使用される牽引の種類によって異なります。

1. 自然通風。 電気は不要です。ただし、稼働させるには、強力な自然通風を備えたかなり高い煙突が必要となり、費用がかかります。
2. 強制ブーストとトラクション。 ボイラーはエネルギー依存度が高くなりますが、モード移行速度は速くなります。このようなユニットにはファンと排煙装置が装備されており、これらは自動制御されるため、気象条件への依存は完全になくなり、燃焼効率が向上します。このタイプの炉は、運転中は常に最大効率で運転できます。 4～5時間、そしてこれ 20%増自然通風ボイラーよりも優れています。

加熱方法により2種類あります。 熱分解装置：

• 給湯用。 熱媒体は水で、熱交換器で加熱された後、パイプを通ってラジエーターに送られます。一定の循環により温度が維持されます。
• 空気加熱用。 家庭ではあまり使用されませんが、離れや生産施設の暖房によく使用されます。熱エネルギーは、原材料の燃焼によって暖められた暖かい空気塊によって室内に分配されます。熱は アルミパイプと送風機を使ってこのシステムは自動的に制御されるため、所有者は自分のニーズに応じて簡単にカスタマイズできます。

デバイスの選び方

熱分解ベースのユニットを選択する場合 主な特徴に注目してください:

ケースの品質。 以前は、火室本体は主に鋳鉄で作られていました。

現在、メーカーはシート材で作られた溶接ボディを生産しています。

ここで重要なのはその厚さです。

ボイラーの電力によって異なります。

• 15〜65kW: 内部構造 5ミリメートル、 外部の - 4ミリメートル
• 75～110kW: 内部 - 6ミリメートル、 外部の - 5ミリメートル;
• 135～195kW: 内部 - 8ミリメートル、 外 - 6ミリメートル;
• 200kW以上： 内部コンポーネント - 10ミリメートル、 外部の - 8ミリ。

力。 この指標は加熱面積に依存します。出力を決定する方法は数多くありますが、最も単純かつ最適な方法は、 10平方メートルあたり1kW 加熱されたエリア。

専門家はこのユニットを推奨している 10%のパワーリザーブ付き。 だから、 120平方メートル ボイラーで十分 16kW。 領土の面積が 160平方メートル、デバイスの電力は少なくとも 18kW、など同じ原理に従います。

エネルギー効率。 使用された原材料の量に対する、実際に消費された熱量の比率を示します。この指標は主に燃料に依存します。したがって、効果的な加熱には、乾式消耗品のみが必要です。

ただし、薪を収納する装填室の容積も考慮されます。 最大60～65cm。 これに加えて、 両方のカメラ 特殊コーティング セラミックコンクリートの層 - 内部の温度を適切に保ちます。その結果、燃料はより効率的かつ効果的に燃焼します。

価格。 熱分解ボイラーは他の暖房ボイラーよりも高価です。しかし、これにも選択肢はあります。そのため、家庭用の 2～3倍安い 輸入品であり、その特性は外国の類似品に劣っていません。

使用のメリット

• 燃焼持続時間。

1 つのブックマークの後、このようなデバイスはスムーズに動作します。 12時までつまり、さらにロードする必要がある 2倍少ない他の固形燃料ボイラーよりも優れています。

しかし、それはすべてタイプによって異なります。通常の薪ストーブは約 4時間、 そして上部燃焼では平均して 30時間 薪と 石炭の場合は5～7日。

この効果は達成される 制御された燃焼プロセスにより最近の多くのモデルには自動運転機能が搭載されています。燃焼時間は居住空間の広さ、室内および屋外の気温、ユニットの設計、出力によっても異なります。

• 効率 85～90％。

• 原材料の完全燃焼。

原材料の消費量が少ない、 煙突と灰受けの掃除の頻度が少なくなります。

• 環境に優しい。

木材や類似の燃料のくすぶりの結果、 有害物質が3分の1に減少他の固形燃料ボイラーよりも優れています。さらに、上部チャンバーの高温化により、大気への有害物質の排出が最小限に抑えられます。

• コスト効率。

大きな未分割の薪でも燃焼に適しています。さらに、二室燃焼により排気ガス中の余分な空気が削減され、これもまた節約につながります。他のタイプの固形燃料ボイラーと比較して、熱分解ユニットの効率は高くなっています。 5～8％増加します。

短所

1. エネルギー依存多くの場合、このようなボイラーは排煙装置なしでは運転できません。強制通風には発電機を備えたシステムが必要です。ファンは少なくとも 80～100W。
2. 価格が高い。 平均的には 1.5～2倍高価 その他のタイプ。
3. 燃料の水分感受性最大限の乾燥が必要です。そのため、燃焼時には 1キロ 薪と 20% 湿度が高いと、機器の動作電力は 4kWです。 もしあなたが 1キロ 薪と 50% 湿度が高いとパワーが減少する 2回 そしてすべてを達成する 2kW。
4. 低負荷時（50%未満）のユニットの動作が不安定になる、煙道ガスダクト内のタール蓄積。
5. 大きな寸法 熱分解装置。
6. 熱分解ボイラーは単回路のみである家庭用のお湯を温めるには、別途ユニットが必要となります。
7. 燃料装填プロセスを自動化することはできない — 手動でのみロードされます。

安全に使用できます

熱分解ボイラーの機能 可能な限り最高の温度での動作を意味します。 そのため、各メーカーは機器の設置と操作に高い要求を課しています。

設置は必要な能力を持つ専門家によって実行されます。 ボイラーは換気のよい別室に設置し、ユニットには煙突を設置します。

また考慮される 以下の運用規則:

• 十分な通風または必要な冷却剤がない場合、ボイラーは使用できません。
• 機器の積み込みおよび点灯は、子供やその他の権限のない人に任せないでください。
• ボイラーを通る配管システム内の水の温度、 95℃を超えてはならない指示値を超えた場合、ユニットチャンバー内の炎は砂を用いて一時的に弱められます。これと並行して、すべての煙突ダンパーが開かれます。
• ボイラーは運転中非常に高温になるため、近くに可燃性の物質や物体を置かないでください。
• ボイラーの設計を変更したり、他の目的に使用することは固く禁じられています。

熱分解ボイラーの写真

写真3：自宅に設置された熱分解ボイラー。焚き付け用の薪が横に保管されている。

写真4. Viessmann社製の熱分解ボイラー。この装置には電子制御が装備されています。

写真 5: かなり大きな寸法の底部燃料装填式熱分解ボイラー。

役に立つビデオ

熱分解ボイラーの動作を実演し、点火方法を説明したビデオをご覧ください。

結論

熱分解ボイラー - 直接燃焼ユニットの優れた代替品です。 しかし、一部の専門家は、電気ボイラーまたはガスボイラーとセットで、バックアップ熱源として熱分解装置を購入することを推奨しています。それでも熱分解装置をメインの熱源として設置する場合は、適切な設計と高度な資格を持つ専門家による設置が必要になります。