Dobrý zdroj tepla: výkres a princíp činnosti pyrolýzneho kotla

Pyrolýza je metóda rozkladu organických a anorganických zlúčenín pomocou tepelného pôsobenia. Jednoducho povedané, Molekuly sa pri zahrievaní rozkladajú na jednoduchšie časti.

Pyrolýzny kotol je zariadenie z typu kotlov na tuhé palivo (najčastejšie na ohrev vody) využívajúce vykurovanie až do 200 – 800 °C.

Zvláštnosťou je samostatné spaľovanie samotného paliva a dodatočné spaľovanie sprievodných plynov a produktov spaľovania v samostatnej komore kotla.

Princíp činnosti: prevádzka pyrolýzneho kotla

Všeobecný princíp činnosti kotla je pri vysokoteplotnom ohreve organického paliva s nedostatkom vzduchu, čo má za následok tvorbu horľavých plynov.

Vstupujú do sekundárnej spaľovacej komory a tam sa zmiešajú s kyslíkom, plyn sa oxiduje, čím sa uvoľňuje ďalšia časť tepla.

Klasifikácia

Kotly majú rozdiely podľa umiestnenia komôr na dodatočné spaľovanie plynu:

• s najvyššou polohou;
• s nižšou polohou.

Kotly s hornou komorou sú objemnejšie, na montáž dymovodu je potrebné viac materiálu. Musia sa však čistiť oveľa menej často, pretože častice zo spáleného paliva nevstupuj do kamery pre plyny z dodatočného spaľovania.

V kotloch so spodnou časťou sa palivo nachádza v hornej časti a plyny sa vypúšťajú do spodnej časti, kde dohoria. To je pohodlné, ale budete musieť často odstraňovať malé častice dreva z komory na využitie plynu.

Energetickou závislosťou Kotly sú:

• bez použitia elektriny: kotly s prirodzeným ťahom;
• s núteným ťahom.

Energeticky nezávislý kotly znamenajú zahrnutie vysokého komína do návrhu (nie menej ako 5-6 metrov) na zvýšenie ťahu a zabezpečenie dostatočného podtlaku v spaľovacom priestore.

Účinnosť vykurovania takýchto kotlov bude o niečo nižšia ako u kotlov s núteným ťahom.

Zariadenia s núteným prúdením vzduchu sú vybavené jeden alebo dvaja fanúšikovia, ktorý môže pracovať v režime vstrekovania vzduchu alebo v režime odsávania výfukových plynov.

Niektoré modely kotlov používajú kombinovaná metóda s účasťou zariadení na vstrekovanie a sanie plynu na zvýšenie výkonu.

Metódou ohrevu:

• Voda K výmenníku tepla kotla sú pripojené potrubia kúrenia a vody, cez ktoré sa ohriata pracovná tekutina rozvádza do rôznych miestností.
• Vzduch vykurovanie - namiesto vody sa používa vzduch, ktorý prijíma teplo cez ten istý výmenník tepla a distribuuje sa vzduchovodmi. Účinnosť je nižšia ako pri vodnej metóde, používa sa vo výrobných priestoroch, skladoch.

Foto 1. Pyrolýzny kotol s výmenníkom tepla, určený na ohrev vody, pracuje na drevo.

Výkres: celkový pohľad, pracovný postup

Existuje mnoho možností návrhu pyrolýzneho kotla. Najjednoduchší typ podľa výkresu je usporiadaný nasledovne.

• Spaľovacia komora kotol.
• Priestor na splyňovanie.
• Sekcia dodatočného spaľovania plynu.
• Roštové tyče.
• Výmenník tepla (vstupné/výstupné potrubia).
• Výfukové potrubie plynu (komín).
• Vyfukovanie dier.
• Dvere do priestoru na nakladanie paliva.

Kotol môže obsahovať teplotné senzory a zariadenia na monitorovanie a udržiavanie bežných prevádzkových režimov.

A tiež hardvér kotol na automatizáciu fungovania celého vykurovacieho komplexu.

Podstata toho, čo sa deje vo vnútri pyrolýzneho kotla, je charakterizovaná nasledujúcimi procesmi:

• Prúd vzduchu zvonku vstupuje do splyňovacej komory s palivom, ktoré sa tam nachádza.
• Určité množstvo kyslíka podporí proces spaľovania. (tlenie). Plyny, ktoré sú produktmi spaľovania, vstupujú do spaľovacej komory kotla cez trysku a tam sa oxidujú za prítomnosti sekundárneho kyslíka, ktorý vstupuje so vzduchom zvonku.
• Časť pyrolýznych plynov sa redukuje v prítomnosti uhlíka z paliva na oxid uhoľnatý a oxid dusíka, pričom sa v tomto procese spotrebuje časť energie. Zmes prechádza do sekcie dodatočného spaľovania plyny a tam oxiduje, čím vracia odobratú energiu.

Foto 2. Výkres dlho horiaceho pyrolýzneho kotla; zariadenie zostavené podľa neho dokáže vykurovať veľký dom.

• Zmesi plynov zúčastňujúce sa pyrolýznej reakcie sa vypúšťajú von cez komín., obchádzaním výmenníka tepla kotla.

Teplotné fázy:

• sušenie, pyrolýza dreva — 450 °C;
• spaľovanie drevného plynu a sekundárneho vzduchu - 560 °C;
• sfúknutie plameňa a vrátenie tepla - 1200 °C;
• odstránenie zvyšných produktov spaľovania - 160 °C.

Rozdiely medzi zariadením a konvenčnými kotlami

Vrátane dreva (palivového dreva), špeciálnych palivových brikiet (peliet) a odpadu vznikajúceho pri výrobe. Jedným z hlavných rozdielov medzi kotlami je použitie rôznych druhov tuhého paliva, prakticky akákoľvek látka, ktorá môže horieť.

Trvanie procesu spaľovania paliva je oveľa dlhšie ako u konvenčných kotlov. Od 8-10 hodín a viac. Existujú modely kotlov s veľkým priestorom na palivové drevo, doba nepretržitej prevádzky je až 24 hodín. To znamená, že spaľovacia komora sa dopĺňa novými dávkami paliva. 1-2 krát denne.

Výber a výpočet pri nákupe: diagram

Na výber kotla, ktorý je optimálne vhodný pre konkrétny dom alebo komplex priestorov, sa používajú nasledujúce úvahy:

• Počet poschodí v budove. Čím viac ich je, tým ťažšie bude presúvať pracovnú látku (kvapalinu alebo plyn) potrubím.
• Definovanie typu zariadeniaKotly rôznych konštrukcií pracujú s rôznou účinnosťou. Pred kúpou by ste si mali prečítať dokumentáciu, aby ste zistili, na akú plochu je produkt určený na vykurovanie.

Foto 3. Schéma princípu fungovania pyrolýzneho kotla pre vidiecky dom vybavený komínom.

• Výkonové parametre obehového čerpadla, možnosť jeho modernizácie alebo výmeny za účelom zlepšenia jeho výkonnostných vlastností.
• Typ komína a jeho schopnosť voľne prepúšťať výfukové plyny z kotla do atmosféry. Bezpečná konštrukcia znamená rýchle odstránenie zmesi plynov v 100 % objeme.
• Určenie celkovej plochy vykurované priestory. Tu je povolená chyba: 2–3 m2.
• Stupeň tepelnej izolácie priestorov. Starostlivo izolovaný tehlový dom bude strácať teplo pomalšie ako plechová garáž alebo „studený“ sklad, čo znamená, že na udržanie príjemnej teploty vzduchu bude potrebných menej energie.
• Región, v ktorom sa priestory nachádzajú. Pre južné územia postačí jednoduchý pyrolýzny kotol, pre severné územia výkonnejší, najlepšie s rezervou.

Užitočné video

Video hovorí, ako si môžete sami vyrobiť pyrolýzny kotol na vykurovanie miestnosti.

Výhody a nevýhody

Výhody:

• Účinnosť 85–90 %.
• Pyrolýza umožňuje vytlačiť maximálna energia z pevného materiálu počas spaľovania.
• Ekonomika, dosiahnuté pomocou ventilátora s nastaviteľnou rýchlosťou, ktorý následne umožňuje meniť výkon kotla podľa potreby.
• Palivo v pyrolýznom kotli horí oveľa dlhšie, ako v bežných kotloch, preto je potrebné kúriť a čistiť menej často.

Nevýhody:

• Vysoká cena Výrobné vybavenie obmedzuje jeho použitie v súkromných domácnostiach. Cena takéhoto kotla 2-3 krát vyššie, než zvyčajne.
• Dlhá doba návratnosti.
• Potreba používať suché palivo. Odporúčaná vlhkosť drevených materiálov - až 15 – 20 %. V opačnom prípade nebude fungovať stabilne, účinnosť vykurovania sa zníži. Kotol nemusí fungovať na vlhké palivové drevo.
• Ak používate drevo, ktoré produkuje veľa živice (smrek, borovica), potom Priestory a výhrevné telesá rúry sa rýchlo znečistia a s ich čistením vznikajú ťažkosti.
• Popol sa môže uvoľňovať cez komín.
• Závislosť od dodávok elektriny. Absencia alebo časté prerušenia dodávky elektriny neumožnia inštaláciu kotla v odľahlých oblastiach.