Добър източник на отопление: чертеж и принцип на работа на пиролизния котел

Пиролизата е метод за разлагане на органични и неорганични съединения чрез термично действие. Казано по-просто, Молекулите се разпадат на по-прости части при нагряване.

Пиролизният котел е устройство от типа котли на твърдо гориво (най-често за затопляне на вода), използващо отопление до 200–800°C.

Особеността е отделното изгаряне на самото гориво и доизгарянето на съпътстващите газове и продукти от горенето в отделна камера на котела.

Принцип на действие: работа на пиролизен котел

Общият принцип на работа на котела е при високотемпературно нагряване на органично гориво с липса на въздух, което води до образуването на запалими газове.

Те влизат във вторичната горивна камера и там, смесвайки се с кислород, газът се окислява, освобождавайки допълнителна порция топлина.

Класификация

Котлите имат разлики по местоположението на камерите за допълнително изгаряне на газ:

• с топ местоположение;
• с по-ниско местоположение.

Котлите с горна камера са по-обемисти, изискват повече материал за сглобяване на димоотвода. Но те ще трябва да се почистват много по-рядко, защото частици от изгоряло гориво не влизай в камерата за газове от догореване.

При котлите с долна секция горивото се намира в горната част, а газовете се отвеждат в долната част, където изгарят. Това е удобно, но ще трябва често да отстранявате малки дървесни частици от камерата за използване на газ.

Чрез енергийна зависимост Котлите са:

• без използване на електричество: бойлери с естествена тяга;
• с принудителна тяга.

Енергийно независим котлите предполагат включването на висок комин в дизайна (не по-малко от 5-6 метра) за увеличаване на тягата и осигуряване на достатъчен вакуум в горивното отделение.

Ефективността на отопление на такива котли ще бъде малко по-ниска от тази на котлите с принудителна тяга.

Устройства с принудителен въздушен поток са оборудвани един или двама вентилатори, който може да работи в режим на впръскване на въздух или в режим на извличане на отработени газове.

Някои модели бойлери използват комбиниран метод с участието на устройства за впръскване и засмукване на газ за увеличаване на мощността.

Чрез метод на нагряване:

• Вода Отопление - водопроводите са свързани към топлообменника на котела, през който нагрятият работен флуид се разпределя в различни помещения.
• Въздух отопление - вместо вода се използва въздух, получаващ топлина през същия топлообменник и разпределен през въздуховоди. Ефективността е по-ниска от тази на водния метод, използва се в производствени помещения, складове.

Снимка 1. Пиролизен котел с топлообменник, предназначен за затопляне на вода, работи на дърва.

Чертеж: общ изглед, работен процес

Има много варианти за проектиране на пиролизен котел. Най-простият тип според чертежа е подреден по следния начин.

• Горивна камера бойлер.
• Отделение за газификация.
• Секция за допълнително изгаряне на газ.
• Решеткови решетки.
• Топлообменник (входни/изходни тръби).
• Газоотводен тръбопровод (комин).
• Пробиване на дупки.
• Врата към отделението за зареждане на гориво.

Котелът може да включва температурни сензори и устройства за наблюдение и поддържане на нормални режими на работа.

И също така хардуер котел за автоматизиране на функционирането на целия отоплителен комплекс.

Същността на случващото се вътре в пиролизния котел се характеризира със следните процеси:

• Въздушен поток отвън навлиза в отделението за газификация с горивото, намиращо се там.
• Част от кислорода ще подпомогне процеса на горене. (тлеене). Газовете, които са продукти на горенето, попадат в горивната камера на котела през дюзата и там се окисляват в присъствието на вторичен кислород, който постъпва с въздуха отвън.
• Част от пиролизните газове се редуцира в присъствието на въглерод от гориво до въглероден оксид и азотен оксид, като по този начин се изразходва част от енергията. Сместа преминава към секцията за доизгаряне газове и се окислява там, връщайки отнетата енергия.

Снимка 2. Чертеж на пиролизен котел с продължително горене; устройство, сглобено според него, може да отоплява голяма къща.

• Газовите смеси, участващи в пиролизната реакция, се изхвърлят навън през комина., заобикаляйки топлообменника на котела.

Температурни фази:

• сушене, пиролиза на дървесина — 450°C;
• изгаряне на дървесен газ и вторичен въздух - 560°C;
• духане на пламъка и връщане на топлината - 1200°C;
• отстраняване на останалите продукти от горенето - 160°C.

Разлики между устройството и конвенционалните котли

Включително дърва за огрев, специални горивни брикети (пелети) и отпадъци, генерирани в производството. Една от основните разлики между котлите е използване на различни видове твърдо гориво, практически всяко вещество, което може да гори.

Продължителността на процеса на горене на горивото е много по-дълга от тази на конвенционалните котли. От 8-10 часа и нагоре. Има модели котли с голямо отделение за дърва за огрев, продължителността на непрекъсната работа е до 24 часа. Това означава, че горивната камера се зарежда с нови порции гориво. 1-2 пъти на ден.

Избор и изчисление при покупка: диаграма

За да изберете котел, който е оптимално подходящ за конкретна къща или комплекс от помещения, се използват следните съображения:

• Брой етажи в сградата. Колкото повече от тях има, толкова по-трудно ще бъде преместването на работното вещество (течност или газ) през тръбопроводите.
• Определяне на вида на оборудването, котлите с различен дизайн работят с различна ефективност. Преди покупка трябва да прочетете документацията, за да определите каква площ е предназначен за отопление на продукта.

Снимка 3. Схема на принципа на работа на пиролизен котел за селска къща, оборудвана с комин.

• Параметри на мощността на циркулационната помпа, възможността за неговата модернизация или подмяна, за да се подобрят експлоатационните му свойства.
• Тип комин и способността му свободно да пропуска отработените газове от котела в атмосферата. Безопасният дизайн предполага бързо отстраняване на газовата смес в 100% обем.
• Определяне на общата площ отопляеми помещения. Тук е допусната грешка: 2–3 кв. м.
• Степен на топлоизолация на помещенията. Внимателно изолирана тухлена къща ще губи топлина по-бавно от метален гараж или „студен“ склад, което означава, че ще е необходима по-малко енергия за поддържане на комфортна температура на въздуха.
• Регионът, в който се намират помещенията. За южните територии ще е подходящ обикновен пиролизен котел, за северните територии - по-мощен, за предпочитане с резерв.

Полезно видео

Видеото разказва как можете сами да си направите пиролизен котел за отопление на стая.

Предимства и недостатъци

Плюсове:

• Ефективност 85–90%.
• Пиролизата прави възможно изстискването максимална енергия от твърд материал по време на горене.
• Икономика, постигнато с помощта на вентилатор с регулируема скорост, което от своя страна прави възможно промяната на мощността на котела според нуждите.
• Горивото в пиролизния котел гори много по-дълго, отколкото при конвенционалните котли, следователно е необходимо да се отопляват и почистват по-рядко.

Недостатъци:

• Висока цена Фабричното оборудване ограничава използването му в частни домакинства. Цената на такъв бойлер 2-3 пъти по-високо, отколкото обикновено.
• Дълъг период на изплащане.
• Необходимостта от използване на сухо гориво. Препоръчително съдържание на влага в дървесните материали - до 15–20%. В противен случай няма да има стабилна работа, ефективността на отоплението ще намалее. Котелът може да не работи с влажни дърва за огрев.
• Ако използвате дървесина, която произвежда много смола (смърч, бор), тогава Отделенията и елементите на фурната бързо се замърсяват и възникват трудности с тяхното почистване.
• Пепелта може да се изпусне през комина.
• Зависимост от електрозахранването. Липсата или честите прекъсвания в електрозахранването няма да позволят инсталирането на бойлера в отдалечени райони.