Dobre źródło ciepła: rysunek kotła pirolitycznego i zasada działania

Piroliza to metoda rozkładu związków organicznych i nieorganicznych za pomocą działania termicznego. Mówiąc prościej, Pod wpływem ciepła cząsteczki rozpadają się na prostsze części.

Kocioł pirolityczny to urządzenie z rodzaju kotłów na paliwo stałe (najczęściej do podgrzewania wody) wykorzystujące ciepło do 200–800 °C.

Cechą szczególną jest oddzielne spalanie samego paliwa i dopalanie towarzyszących mu gazów i produktów spalania w oddzielnej komorze kotła.

Zasada działania: działanie kotła pirolitycznego

Ogólna zasada działania kotła jest następująca: w wysokotemperaturowym ogrzewaniu paliwa organicznego z powodu braku powietrza, co powoduje powstawanie łatwopalnych gazów.

Wchodzą one do komory spalania wtórnego i tam, mieszając się z tlenem, gaz ulega utlenieniu, uwalniając dodatkową porcję ciepła.

Klasyfikacja

Kotły mają różnice ze względu na lokalizację komór dopalania gazu:

• z najlepszą lokalizacją;
• z niższą lokalizacją.

Kotły z komorą górną są bardziej masywne, potrzeba więcej materiału do montażu przewodu kominowego. Ale trzeba je czyścić znacznie rzadziej, ponieważ cząstki ze spalonego paliwa nie wchodź w kamerę do gazów dopalających.

W kotłach z dolną sekcją paliwo znajduje się w górnej części, a gazy są odprowadzane do dolnej części, gdzie się wypalają. Jest to wygodne, ale będziesz musiał często usuwać małe cząstki drewna z komory utylizacji gazu.

Ze względu na zależność energetyczną Kotły są:

• bez użycia prądu: kotły z naturalnym ciągiem;
• z przymusowym ciągiem.

Niezależny energetycznie kotły wymagają włączenia wysokiego komina do projektu (nie mniej niż 5-6 metrów) w celu zwiększenia ciągu i zapewnienia odpowiedniego podciśnienia w komorze spalania.

Sprawność grzewcza takich kotłów będzie nieco niższa od sprawności kotłów z nadmuchem wymuszonym.

Urządzenia z wymuszonym przepływem powietrza są wyposażone jeden lub dwa wentylatory, który może pracować w trybie wtrysku powietrza lub w trybie ekstrakcji spalin.

Niektóre modele kotłów wykorzystują metoda łączona z udziałem urządzeń wtryskowych i ssących gazu w celu zwiększenia mocy.

Metodą ogrzewania:

• Woda ogrzewanie - do wymiennika ciepła kotła podłączone są przewody wodne, poprzez które ogrzany czynnik roboczy rozprowadzany jest do poszczególnych pomieszczeń.
• Powietrze ogrzewanie - zamiast wody stosuje się powietrze, które odbiera ciepło przez ten sam wymiennik ciepła i rozprowadza je kanałami powietrznymi. Wydajność jest niższa niż w przypadku metody wodnej, stosuje się ją w obszarach produkcyjnych, magazynach.

Zdjęcie 1. Kocioł pirolityczny z wymiennikiem ciepła, przeznaczony do podgrzewania wody, opalany drewnem.

Rysunek: widok ogólny, proces pracy

Istnieje wiele opcji projektowych kotła pirolitycznego. Najprostszy typ według rysunku jest ułożony następująco.

• Komora spalania bojler.
• Komora zgazowania.
• Sekcja dopalania gazów.
• Kraty.
• Wymiennik ciepła (rury wlotowe/wylotowe).
• Rurociąg wydechowy gazu (komin).
• Wydmuchiwanie dziur.
• Drzwi do komory załadunkowej paliwa.

Kocioł może zawierać czujniki temperatury oraz urządzenia do monitorowania i utrzymywania normalnych trybów pracy.

Taj sprzęt komputerowy kocioł do automatyzacji pracy całego kompleksu grzewczego.

Istotę tego, co dzieje się wewnątrz kotła pirolitycznego, charakteryzują następujące procesy:

• Do komory zgazowania dostaje się strumień powietrza z zewnątrz z paliwem znajdującym się tam.
• Część tlenu będzie wspomagać proces spalania. (tlenie). Gazy, które są produktami spalania, dostają się do komory spalania kotła przez dyszę i tam ulegają utlenianiu w obecności tlenu wtórnego, który dostaje się z powietrzem z zewnątrz.
• Część gazów pirolitycznych ulega redukcji w obecności węgla z paliwa do tlenku węgla i tlenku azotu, zużywając część energii w tym procesie. Mieszanka przechodzi do sekcji dopalania gazy i utlenia je, zwracając pobraną energię.

Zdjęcie 2. Rysunek kotła pirolitycznego o długim spalaniu; urządzenie zmontowane zgodnie z nim może ogrzać duży dom.

• Mieszaniny gazów biorące udział w reakcji pirolizy są odprowadzane na zewnątrz przez komin., omijając wymiennik ciepła kotła.

Fazy ​​temperatury:

• suszenie, piroliza drewna — 450 °C;
• spalanie gazu drzewnego i powietrza wtórnego - 560 °C;
• dmuchając płomień i oddając ciepło - 1200 °C;
• usuwanie pozostałych produktów spalania - 160 °C.

Różnice pomiędzy urządzeniem a kotłami konwencjonalnymi

W tym drewno (drewno opałowe), specjalne brykiety paliwowe (pelety) i odpady wytwarzane w procesie produkcji. Jedną z głównych różnic między kotłami jest wykorzystanie różnych rodzajów paliw stałych, praktycznie każda substancja, która może się palić.

Czas procesu spalania paliwa jest znacznie dłuższy niż w kotłach konwencjonalnych. Od 8 do 10 godzin i więcej. Istnieją modele kotłów z dużą komorą na drewno opałowe, czas ciągłej pracy wynosi do 24 godzin. Oznacza to, że komora spalania jest uzupełniana nowymi porcjami paliwa. 1-2 razy dziennie.

Dobór i kalkulacja przy zakupie: schemat

Aby wybrać kocioł optymalnie dostosowany do konkretnego domu lub kompleksu budynków, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

• Liczba pięter w budynku. Im jest ich więcej, tym trudniej przemieszczać substancję roboczą (ciecz lub gaz) przez rurociągi.
• Określenie typu sprzętu, kotły o różnych konstrukcjach działają z różną wydajnością. Przed zakupem należy zapoznać się z dokumentacją, aby określić, do jakiego obszaru produkt jest przeznaczony.

Zdjęcie 3. Schemat zasady działania kotła pirolitycznego dla domu wiejskiego wyposażonego w komin.

• Parametry mocy pompy obiegowej, możliwość jego modernizacji lub wymiany w celu poprawy jego własności użytkowych.
• Typ komina i jego zdolność do swobodnego przepuszczania spalin z kotła do atmosfery. Bezpieczna konstrukcja oznacza szybkie usunięcie mieszanki gazowej w 100% objętości.
• Określanie całkowitej powierzchni ogrzewane pomieszczenia. Tutaj dopuszcza się błąd: 2–3 m kw.
• Stopień izolacji cieplnej pomieszczeń. Starannie ocieplony dom z cegły będzie tracił ciepło wolniej niż metalowy garaż czy „zimny” magazyn, co oznacza, że ​​do utrzymania komfortowej temperatury powietrza potrzeba mniej energii.
• Region, w którym znajduje się lokal. Na terenach południowych wystarczy prosty kocioł pirolityczny, na terenach północnych - mocniejszy, najlepiej z rezerwą.

Przydatny film

Film pokazuje, jak samemu zbudować kocioł pirolityczny do ogrzewania pomieszczenia.

Zalety i wady

Zalety:

• Wydajność 85–90%.
• Piroliza umożliwia wyciskanie maksymalna energia uzyskiwana z materiału stałego podczas spalania.
• Gospodarka, uzyskiwane jest za pomocą wentylatora o regulowanej prędkości, co z kolei pozwala na zmianę mocy kotła w zależności od potrzeb.
• Paliwo w kotle pirolitycznym pali się znacznie dłużej, niż w kotłach konwencjonalnych, dlatego też rzadziej trzeba podgrzewać i czyścić.

Wady:

• Wysoki koszt wyposażenie fabryczne ogranicza jego zastosowanie w gospodarstwach domowych. Cena takiego kotła 2-3 razy wyższy, niż zwykle.
• Długi okres zwrotu.
• Konieczność stosowania paliwa suchego. Zalecana zawartość wilgoci w materiałach drzewnych - do 15–20%. W przeciwnym razie nie będzie stabilnej pracy, wydajność ogrzewania spadnie. Kocioł może nie pracować na wilgotnym drewnie opałowym.
• Jeżeli używasz drewna, które wytwarza dużo żywicy (świerk, sosna), to komory i elementy piekarnika szybko się brudzą i pojawiają się trudności z ich czyszczeniem.
• Popiół może wydostawać się przez komin.
• Zależność od dostaw energii elektrycznej. Brak lub częste przerwy w dostawie energii elektrycznej uniemożliwiają montaż kotła w odległych rejonach.