Ekonomično in zanesljivo, a je varno? Kako narediti pirolizni kotel z lastnimi rokami

Za čudovitim plamenom gorečega lesa se skriva zapleten kemični proces.

Pravzaprav, Ne gori masivni les, ampak plini., ki se iz njih sproščajo pri visokih temperaturah. Ta proces se imenuje piroliza.

Iz česa je sestavljen pirolizni kotel?

V piroliznih kotlih se uporablja načelo razgradnje goriva in zgorevanja nastalih plinov. Zgorevanje poteka pri visokih temperaturah in popolnoma.

Oblikovanje takšni kotli bolj zapleteno kot običajna rešetka, so dražji, vendar veliko bolj učinkoviti.

Pirolizni kotel je sestavljen iz:

1. Iz primarne komore. Spominja na običajno kurišče kotla, v katerega se nalaga gorivo. Glede na zasnovo lahko zgorevanje poteka bodisi na dnu kurišča bodisi od zgoraj navzdol.
2. Sekundarna komora. V njem se pirolizni plini mešajo s sekundarno segretim zrakom in nastala zmes se vroče sežge. Zaradi visoke temperature pride do popolne oksidacije ogljika v ogljikov dioksid.
3. Sistemi za dovod, ločevanje in ogrevanje zraka. Obstajajo kotli z naravnim vlekom ali prisilnim dovodom zraka.
4. Sistemi za izmenjavo toplote in odvod dima.
5. Samodejno upravljanje.

Kako deluje oprema za uplinjanje z zgornjim polnjenjem?

Drva v piroliznem kotlu z zgornjim polnjenjem gorijo takole:

• Naloženo kurišče se prižge, plamen pri naravnem vleki segreje kurišče na temperaturo v primarni komori 60 °C.
• Vrata se zaprejo in vklopi se primarni dovod zraka. V nekaj minutah temperatura v zgorevalni komori doseže 600 °C — optimalen način razgradnje plinov. Drva tlijo, ko primanjkuje kisika.

Fotografija 1. Kurišče piroliznega kotla je naloženo z drvmi; plamen ga z naravnim vlekom segreje do 60 °C.

• Zrak, ki je bil predhodno prepuščen plamenu primarne komore, se dovaja v sekundarno komoro. Vroči plini se mešajo, da nastane zmes s stehiometričnim številom – optimalnim razmerjem med zrakom in gorljivim plinom.
• Ko gre skozi šobo, se zmes vžge in zgori, pri čemer se sprosti velika količina toplote. Del toplote se porabi za vzdrževanje zgorevanja v primarni komori.
• Toploto zajema sistem toplotnih izmenjevalnikov, sproščeni ogljikov dioksid pa se odvaja skozi dimnik.

Izdelava naprave z lastnimi rokami: navodila po korakih

Visoki stroški tovarniško izdelanega piroliznega kotla spodbujajo ljudske obrtnike, da z lastnimi rokami gradijo kopije tovarniško izdelanih kotlov oz. samostojno iskanje inovativnih tehničnih rešitev. Postopek izdelave takšne opreme je zapleten, a zanimiv.

Izbira diagrama in risbe

Pred začetkom dela je najpomembnejša faza izbor projektovČe je mogoče, je vredno kupiti že pripravljen projekt, ki je bil že preizkušen, da se ne bi učili iz lastnih izkušenj.

Fotografija 2. Shema samomontaže piroliznega kotla z dimnim kanalom in zgornjimi nakladalnimi vrati.

Kaj je treba upoštevati pri načrtovanju in ustvarjanju risbe:

• Moč gorilnika. Odvisno je od površine primarne zgorevalne komore in velikosti kurišča, pa tudi od intenzivnosti vbrizgavanja kisika.
• Velikost kurišča. Določa, koliko goriva bo dodanega in s tem, kako dolgo bo kotel deloval brez ponovnega polnjenja.
• Vrsta polnjenja s kompresorjem. Obstajajo kotli z naravnim vlekom, vendar ne zagotavljajo stabilnega zgorevanja plinov. Na kotel je mogoče namestiti tako ventilator kot tudi odvod dima.
• Vrsta toplotnega izmenjevalnika. Toploto izpušnih plinov je treba učinkovito zajemati. Vodni plašč ali ploščni toplotni izmenjevalec na izpušnem sistemu bosta dobro opravila delo.
• Obloga primarnih in sekundarnih komor, kot tudi metodo za regulacijo primarnega in sekundarnega zraka.

Fotografija 3. Primer risbe dolgogorečega piroliznega kotla z določenimi dimenzijami. Stranski in sprednji pogled.

Morda vas bo zanimalo tudi:

Vsa toplota bo ostala v hiši! Kotel na drva z vodnim krogom: značilnosti, izdelava

Preprosto in enostavno za uporabo! Kotli na drva za poletne koče so odlična rešitev za problem ogrevanja.

Pregled 6 najboljših modelov plinskih žarov. Kako izbrati idealno napravo?

Materiali in orodja

Za izdelavo piroliznega kotla z lastnimi rokami bomo potrebovali:

• Visoko legirane jeklene pločevine debeline 4 mm. Lažje jih je variti in ne bodo izgoreli zaradi visokih temperatur.
• Prisilni ventilator in avtomatizacija.

• Podložni material. Sekundarna zgorevalna komora mora biti obložena z ognjevzdržno plastjo, saj je temperatura zgorevanja piroliznih plinov 1200 °CTo je lahko kaolinska volna ali šamotna opeka.

• Senzor tlaka in temperature.
• Cevi, fitingi, palice, zavese, krogla ventila, toplotno odporna barva.

Za izdelavo kotla potrebujete opremljeno delavnico za obdelavo kovin. Obrtnik bo potreboval veščine označevanja in vgradnje delov, sposobnost branja risb in rezanja kovine.

Potrebovali bomo:

• Orodja za obdelavo in spajanje kovin. Kotni brusilnik, varilni stroj, elektrode. V idealnem primeru bodo deli razrezani po naročilu na CNC laserskem stroju - to bo dodalo lepoto in olajšalo nalogo.

• Merilni instrumenti: kompas, ravnilo, kotnik, merilni trak.
• Orodja za obdelavo šamotnih opek: Kotni brusilni disk s karbidnimi konicami.

Napredek dela

Navodila za gradnjo po korakih:

1. Označevanje delov primarne in sekundarne komore. Velikost sekundarne komore je izbrana tako, da se šamotne opeke polagajo brez obrezovanja. Dno primarne komore je zoženo in se konča z režo za zgorevanje plina.
2. Označevanje in ureditev dostopa do zraka. Na eni strani je na zračnem kanalu iz kvadratne cevi nameščen ventilator, na drugi strani pa je zrak razdeljen na primarni in sekundarni.

Količina dovajanega zraka se regulira z ventilom - kroglico velikega premera, privarjeno na vijak ali kroglični ventil. Ta izklopi dovod zraka.

3. Montaža primarnih in sekundarnih zračnih kanalov. Upoštevati je treba, da se šoba za pirolizni plin močno segreje, zato je treba to energijo učinkovito odvajati z zračnim kanalom. Sekundarni zrak mora biti vroč, sicer bo zgorevanje neenakomerno. Zračne šobe morajo biti vzporedne z gibanjem piroliznih plinov.
4. Pirolizni kotel ima dva dimniška izhoda - iz primarne in sekundarne komore. Po vžigu in dovodu zraka se dimnik primarne komore zapre - potrebno je načrtovati zaprto loputo z vpenjalnim mehanizmom.
5. Obloga sekundarne komore.
6. Konstrukcijo prekrijemo s 3 cm debelo vodno oblogo. Za povečanje trdnosti je mogoče zagotoviti povezave; vsi šivi morajo biti zatesnjeni.
7. Na korenu dimnika je nameščen dodaten ploščni ali cevni toplotni izmenjevalec. Lahko uporabite že pripravljene radiatorje, vendar bo zaradi morebitnega zamaševanja s sajami njihovo čiščenje težje.
8. Ohišje vsebuje tehnološke vtičnice za temperaturne senzorje. - v vodnem plašču se lahko termočlen namesti v tlečem območju in sekundarni komori.
9. Vrata nakladalne in sekundarne komore so obešena. Nasproti toplotnega izmenjevalnika je čistilna loputa pritrjena z vijaki.
10. Za estetski videz je treba kotel pobarvati, Bolje je uporabiti toplotno odporno barvo s kladivnim učinkom.

Fotografija 4. Talni pirolizni kotel v zaprtih prostorih, pobarvan modro s toplotno odporno barvo.

Pravilna povezava

Pirolizni kotel ima več funkcije pri povezovanju. Razgradnjo goriva ovira nizka temperatura hladilne tekočine, zato je na cevovodu nameščen tristranski ventil.

Oprema kotlovnice

Za delovanje domačega piroliznega kotla boste potrebovali ločeno opremljeno sobo - kotlovnica.

Kotlovnica mora imeti dimniško odprtino in naravno prezračevanje.

Lokacija za namestitev kotla je izbrana tako, da je omogočen dostop do vseh površin in čiščenje.

Pred kuriščem je opremljena ploščad iz negorljivih materialov; za namestitev kotla boste potrebovali temelj. Priključek dimnika mora biti čim krajši.

Težave pri sestavljanju kotla

Glavna težava pri gradnji piroliznega kotla je izbira pravega dizajna in materialov. Brez razumevanja procesov, ki se dogajajo v pečeh, je nemogoče pravilno zgraditi kotel.

Glavne napake, ki jih naredimo pri samostojnem oblikovanju:

• Nezadostna obloga zgorevalnih con. Šamotne opeke so pomembne, ker vzdržujejo konstantno temperaturo v območju zgorevanja in ščitijo rešetko in stene kurišča pred izgorevanjem.
• Prekomerno odvajanje toplote. Toplotni izmenjevalnik mora zajemati toploto, ki ni potrebna za vzdrževanje notranjih procesov v kotlu. Lokacija vodnega plašča v bližini območja zgorevanja je nesprejemljiva.
• Neusklajenost med dimenzijami nakladalne komore in uplinjalne komore. Premajhna uplinjalna komora lahko povzroči zatikanje velikih hlodov.
• Nepravilna velikost ali smer zračnih šob. Mešanje zraka in piroliznih plinov mora biti čim bolj enakomerno.
• Slabo narejena nastavitev pretoka primarnega in sekundarnega zraka, brez prisilnega dovoda kisika. Potrebno je namestiti bodisi odvod dima bodisi ventilator z regulacijo moči.

Kako preveriti delovanje domače opreme?

Rezultat dolgotrajnega dela na izbiri projekta kotla in izvedbi tega projekta bo ekonomičen in zanesljiv vir toplote. Dobro delujoč kotel ima naslednje lastnosti:

• Pravilno izbrana moč. Piroliza ima majhen razpon nastavitev. Kotla ni mogoče močno "zadaviti" ali "pospešiti". V tem primeru se zgorevanje bodisi popolnoma ustavi bodisi se začne v uplinjalni komori. Zato mora zmogljivost kotla ustrezati toplotnim izgubam hiše.
• Možnost dolgotrajnega delovanja v prisilnem načinu. En zaznamek bi moral biti dovolj za dolgo časa.
• Enostaven dostop do plinifikacije, pirolizni gorilnik v komori za naknadno zgorevanje je treba že opazovati 15–20 minut po vžigu.
• Temperatura plinov v dimniku ne sme biti višja od 40–60 °C. Če je temperatura višja, povečamo površino toplotnega izmenjevalnika.
• Pri testiranju kotla Po izhodu iz procesa pirolize naj bi iz dimnika izhajala le ogljikov dioksid in para. Prisotnost temnega dima in vonja kaže na nepopolno zgorevanje goriva.

Koristen videoposnetek

Video prikazuje, kako sami izdelati pirolizni kotel iz vnaprej pripravljenih materialov.

Zaključek

Pri izbiri ogrevalnega sistema je vredno biti pozoren na različne vrste kotlov in dodatnih elementov. Pirolizni kotel je popoln za doseganje konstantne temperature hladilne tekočine med ogrevalno sezono, ne zahteva pogostega dodajanja drv. Vendar je treba vedeti, da bo za delovanje potreboval elektriko, kotel pa je zahteven glede kakovosti drv.