Wydajność wzrosła kilkukrotnie! Kocioł pirolityczny: co to jest, zasady jego działania

Działanie kotła pirolitycznego opiera się na specjalnej reakcji chemicznej - piroliza.

Termin ten odnosi się do procesu rozkładu paliw organicznych. na gaz i węgiel. Jednocześnie uwalniana jest duża objętość energii cieplnej.

Proces ten jest możliwy tylko w określonych warunkach: brak tlenu w przestrzeni. Wysoka temperatura: Temperatura: 200–800 °C.

Zasady pirolizy w ogrzewaniu

Piroliza jest szeroko stosowana w różnych branżach. Ten proces chemiczny jest pożądany i do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych.

Piroliza zachodzi w przypadku każdego rodzaju surowca stałego:

• Drewno opałowe.
• Małe gałęzie lub wióry drzewne.
• Brykiety.
• Torf.
• Węgiel brunatny.
• Pellety.
• Koks.

Jednakże jednostka pirolizy działa najefektywniej, gdy wykorzystuje paliwo o wyższej zawartości substancji lotnych – drewno. grubość 80-100 mm. Razem z nimi stosuje się pelet lub odpady drzewne.

Kocioł pirolityczny: co to znaczy, jakie jest jego urządzenie

Projekt kocioł pirolityczny wygląda tak:

1. Komin.
2. Jednostka sterująca.
3. Lej załadowczy.
4. Dysza.
5. Komora spalania.
6. Wymiennik ciepła.

Kocioł pirolityczny jest urządzeniem dwukomorowym - to jego cecha szczególna. Główną reakcją chemiczną w tych komorach jest:

1. Komora załadowcza lub komora zgazowania. Tutaj następuje wstępny rozkład termiczny surowca. Materia organiczna pod wpływem wysokich temperatur zamienia się w gaz palny. Powietrze pierwotne jest kierowane do komory w celu podtrzymania tlącego się płomienia. Spalanie w temperaturze 300—800 °C.

Zdjęcie 1. Komora załadunkowa paliwa w kotle pirolitycznym. Wnętrze wykończone cegłami szamotowymi.

1. Komora spalania. Po tleniu się, uwolnione powietrze i gaz docierają tutaj. Tutaj powstały gaz pali się jak zwykły gaz ziemny. Temperatura średnio 1200 °C. Na tym etapie wydziela się dużo ciepła, które jest niezbędne do ogrzewania. Jednocześnie występuje silny opór aerodynamiczny, więc konieczny jest wymuszony ciąg, którego rolę pełni wyciąg dymowy.

Dwie przestrzenie między komorami dzieli ruszt, do którego ładowane jest paliwo. Tam następuje jego zapalenie i uruchomienie wyciągu dymu. Ruszt zapobiega ucieczce ciepła z górnej komory załadowczej i zapewnia lekki przepływ powietrza pierwotnego.

Piece pirolityczne wyposażony w wyłączniki trakcyjne, które zapalają paliwo. Tak więc na początku zapłonu kocioł działa jako urządzenie do spalania bezpośredniego, a po zamknięciu zaworu przełącza się na pirolizę.

Rodzaje urządzeń pirolitycznych, charakterystyka

Kotły pirolityczne różnią się konstrukcją. Tak więc są:

• Komora dopalacza na górze. Rzadko spotykane. Zalety konstrukcji polegają na tym, że spaliny bez przeszkód przechodzą do komory dopalania, a po wypaleniu natychmiast trafiają do komina w celu dalszego schłodzenia. Jedną z wad jest nieekonomiczne umiejscowienie systemu dymowego, ponieważ początkowo do wytworzenia takiej konstrukcji potrzeba więcej materiałów eksploatacyjnych.

Zdjęcie 2. Kocioł pirolityczny z dolną komorą dopalania. Strzałki wskazują elementy urządzenia.

• Komora dopalacza na dole. Najbardziej powszechny i ​​najwygodniejszy typ konstrukcji. Użytkownikowi wygodniej jest ładować drewno opałowe, ponieważ komora nie znajduje się na podłodze. Komora ma również bezpośrednie wyjście do dolnego przewodu kominowego, a stamtąd do komina. Jednak taka konstrukcja ma również swoje wady. W ten sposób popiół z komory załadowczej zatyka drugą komorę, więc jest ona częściej czyszczona. Ponadto konieczne jest zapewnienie zwiększonego ciągu, aby dym przemieszczał się w dół.

A także kotły pirolityczne różnią się rodzajem zastosowanej trakcji:

1. Naturalny projekt. Nie potrzeba prądu. Jednak do działania wymaga dość wysokiego komina z silnym naturalnym ciągiem, co będzie kosztowne.
2. Przymusowe doładowanie i przyczepność. Kocioł staje się zależny energetycznie, jednak szybkość wchodzenia w tryb wzrasta. Taka jednostka jest wyposażona w wentylatory i wyciągi dymu, które są sterowane przez automatykę - zależność od warunków atmosferycznych całkowicie znika, a wydajność spalania wzrasta. Ten typ pieca może pracować z maksymalną wydajnością przez cały 4-5 godzini to 20% więcejniż kocioł z ciągiem naturalnym.

Wyróżnia się dwa rodzaje w zależności od metody ogrzewania. urządzenia do pirolizy:

• Do podgrzewania wody. Nośnikiem ciepła jest woda, która jest podgrzewana w wymienniku ciepła, a następnie wlewana rurami do grzejników. Temperatura jest utrzymywana dzięki ciągłej cyrkulacji.
• Do ogrzewania powietrza. Znacznie rzadziej jest stosowany w warunkach domowych. Często służy do ogrzewania budynków gospodarczych lub zakładów produkcyjnych. Energia cieplna jest rozprowadzana w pomieszczeniu za pomocą mas ciepłego powietrza. Są one ogrzewane w wyniku spalania surowców. Ciepło jest rozprowadzane za pomocą rur aluminiowych i dmuchawSystem jest sterowany automatycznie, dzięki czemu właściciel może łatwo dostosować go do swoich potrzeb.

Jak wybrać takie urządzenie

Wybierając jednostkę bazującą na pirolizie zwróć uwagę na jego kluczowe cechy:

Jakość obudowy. Wcześniej korpus paleniska wykonywano głównie z żeliwa.

Obecnie producenci wytwarzają nadwozia spawane z arkuszy materiału.

Najważniejsza jest tutaj grubość.

Zależy to od mocy kotła:

• 15—65 kW: struktury wewnętrzne 5 mm, zewnętrzny - 4mm;
• 75-110 kW: wewnętrzny - 6 mm, zewnętrzny - 5 mm;
• 135-195 kW: wewnątrz - 8 mm, poza - 6 mm;
• 200 kW i więcej: elementy wewnętrzne - 10 mm, zewnętrzny - 8 mm.

Moc. Wskaźnik ten zależy od ogrzewanej powierzchni. Istnieje wiele metod określania mocy. Najprostsza i najbardziej optymalna z nich to przyjęcie za podstawę 1 kW na 10 metrów kwadratowych ogrzewana powierzchnia.

Eksperci polecają tę jednostkę z 10% rezerwą chodu. Tak więc, aby umieścić na 120 metrów kwadratowych wystarczy kocioł 16 kW. Jeżeli powierzchnia terytorium 160 metrów kwadratowych, moc urządzenia musi wynosić co najmniej 18 kWi tak dalej według tej samej zasady.

Efektywność energetyczna. Wskazuje stosunek ciepła użytkowego, które zostało zużyte do objętości wykorzystanych surowców. Wskaźnik ten zależy głównie od paliwa. Dlatego do efektywnego ogrzewania potrzebne są tylko suche materiały eksploatacyjne.

Należy jednak również wziąć pod uwagę objętość komory załadowczej, w której mieści się drewno opałowe. do 60-65 cm. Oprócz tego, obie kamery powlekany specjalną powłoką warstwa betonu ceramicznego - utrzymuje odpowiednią temperaturę wewnątrz. Dzięki temu paliwo spala się wydajniej i skuteczniej.

Cena. Kotły pirolityczne są droższe od innych typów kotłów grzewczych. Jednak i tutaj są opcje. Tak więc domowe 2-3 razy taniej importowane, a ich właściwości nie ustępują zagranicznym odpowiednikom.

Korzyści ze stosowania

• Czas palenia.

Po dodaniu jednej zakładki takie urządzenie działa już płynnie. do godziny 12, czyli trzeba go dalej ładować 2 razy rzadziej, niż inne kotły na paliwo stałe.

Wszystko jednak zależy od rodzaju: zwykły kominek opalany drewnem działa przez ok. 4 godziny, i ze spalaniem górnym - średnio 30 godzin na drewno opałowe i 5-7 dni na węglu.

Efekt ten jest osiągany ze względu na kontrolowany proces spalania. Wiele nowoczesnych modeli ma automatyczną kontrolę pracy. Czas spalania zależy również od objętości przestrzeni mieszkalnej, temperatury powietrza w pomieszczeniu i na zewnątrz, konstrukcji urządzenia i jego mocy.

• Efektywność 85-90%.

• Całkowite spalanie surowców.

Mniejsze zużycie surowców, Rzadziej trzeba czyścić przewody kominowe i popielnik.

• Przyjazne dla środowiska.

W wyniku tlenia się drewna lub podobnych paliw, 3 razy mniej szkodliwych substancji, niż w innych kotłach na paliwo stałe. Ponadto szkodliwe emisje do atmosfery są minimalizowane pod wpływem wysokich temperatur w górnej komorze.

• Opłacalność.

Nawet duże nierozłupane drewno opałowe nadaje się do spalania. Ponadto dwukomorowe spalanie redukuje nadmiar powietrza w spalinach, co również zwiększa oszczędności. W porównaniu do innych typów kotłów na paliwo stałe, wydajność jednostek pirolitycznych jest wyższa o 5-8%.

Wady

1. Zależność energetyczna. Najczęściej takie kotły nie mogą pracować bez wyciągu dymu. Do wymuszonego ciągu konieczny jest system z generatorem. Wentylator zużywa energię elektryczną w ilości co najmniej 80-100 W.
2. Wysoka cena. Średnio 1,5-2 razy droższe inne typy.
3. Wrażliwość paliwa na wilgoć. Maksymalna suchość jest konieczna. Dlatego podczas spalania 1 kilogram drewno opałowe z 20% wilgotność, moc robocza sprzętu będzie 4 kW. Jeśli weźmiesz 1 kilogram drewno opałowe z 50% wilgotność, moc spada 2 razy i osiąga wszystko 2 kW.
4. Niestabilna praca urządzenia przy niskich obciążeniach (poniżej 50%), nagromadzenie się smoły w przewodzie spalinowym.
5. Duże wymiary sprzęt do pirolizy.
6. Kotły pirolityczne są wyłącznie kotłami jednoobwodowymiDo podgrzewania wody na użytek domowy wymagane będzie osobne urządzenie.
7. Nie ma możliwości zautomatyzowania procesu załadunku paliwa — ładowane wyłącznie ręcznie.

Bezpieczne w użyciu

Działanie kotła pirolitycznego oznacza pracę w możliwie najwyższych temperaturach. Dlatego też każdy producent stawia wysokie wymagania dotyczące instalacji i eksploatacji sprzętu.

Montaż wykonuje specjalista posiadający odpowiednie kompetencje. Kocioł umieszczony jest w oddzielnym pomieszczeniu z dobrą wentylacją, a na urządzeniu zainstalowany jest komin.

Również wzięto pod uwagę następujące zasady działania:

• Jeżeli nie ma wystarczającego ciągu lub wymaganego środka chłodzącego, nie można używać kotła.
• Załadunku i oświetlenia sprzętu nie wolno powierzać dzieciom ani żadnym innym osobom nieupoważnionym.
• Temperatura wody w układzie rur przechodzących przez kocioł, nie powinna przekraczać 95 °C. W przypadku przekroczenia wskaźnika płomień w komorze urządzenia zostaje na chwilę osłabiony za pomocą piasku. Jednocześnie otwierane są wszystkie możliwe przepustnice spalinowe.
• Podczas pracy kocioł bardzo się nagrzewa, dlatego w jego pobliżu nie powinny znajdować się żadne materiały ani przedmioty łatwopalne.
• Zabrania się modyfikowania konstrukcji kotła lub wykorzystywania go do innych celów.

Zdjęcia kotłów pirolitycznych

Zdjęcie 3. Kocioł pirolityczny zainstalowany w domu. Obok niego składowane jest drewno na rozpałkę.

Zdjęcie 4. Kocioł pirolityczny producenta Viessmann. Urządzenie wyposażone jest w sterowanie elektroniczne.

Zdjęcie 5. Kocioł pirolityczny z dolnym załadunkiem paliwa o dość dużych gabarytach.

Przydatny film

Obejrzyj film, który pokazuje działanie kotła pirolitycznego i sposób jego rozpalania.

Wnioski

Kocioł pirolityczny - dobra alternatywa dla jednostek spalających bezpośrednio. Niektórzy eksperci zalecają jednak zakup sprzętu do pirolizy jako zapasowego źródła ciepła w zestawie z kotłem elektrycznym lub gazowym. Jeśli nadal instalujesz pirolizę jako główny generator ciepła, będziesz potrzebować kompetentnego projektanta i wysoko wykwalifikowanych specjalistów do instalacji.