Добар извор грејања: цртеж и принцип рада пиролизног котла

Пиролиза је метода разградње органских и неорганских једињења употребом термичког дејства. Једноставно речено, Молекули се разлажу на једноставније делове када се загреју.

Пиролизни котао је уређај из типа котлова на чврсто гориво (најчешће за грејање воде) који користи грејање до 200–800°C.

Посебност је одвојено сагоревање самог горива и накнадно сагоревање пратећих гасова и производа сагоревања у посебној комори котла.

Принцип рада: рад пиролизног котла

Општи принцип рада котла је при загревању органског горива на високој температури са недостатком ваздуха, што резултира стварањем запаљивих гасова.

Улазе у секундарну комору за сагоревање и тамо, мешајући се са кисеоником, гас се оксидује, ослобађајући додатни део топлоте.

Класификација

Котлови имају разлике према локацији комора за додатно сагоревање гаса:

• са врхунском локацијом;
• са нижом локацијом.

Котлови са горњом комором су гломазнији, потребно је више материјала за склапање димњака. Али ће их морати чистити много ређе, јер честице из сагорелог горива не улази у камеру за гасове накнадног сагоревања.

Код котлова са доњим делом, гориво се налази у горњем делу, а гасови се испуштају у доњи део, где сагоревају. Ово је згодно, али ћете морати често да уклањате ситне честице дрвета из коморе за коришћење гаса.

Због енергетске зависности Котлови су:

• без коришћења струје: котлови са природним промајом;
• са присилним протоком.

Енергетски независно котлови подразумевају укључивање високог димњака у дизајн (не мање од 5-6 метара) да би се повећао потисак и обезбедио довољан вакуум у одељку за сагоревање.

Ефикасност грејања таквих котлова биће нешто нижа него код котлова са присилним промајом.

Уређаји са присилним протоком ваздуха су опремљени један или два навијача, који може да ради у режиму убризгавања ваздуха или у режиму издувавања издувних гасова.

Неки модели котлова користе комбинована метода уз учешће уређаја за убризгавање и усисавање гаса ради повећања снаге.

По методу загревања:

• Вода грејање - цевоводи за воду су повезани са измењивачем топлоте котла, кроз који се загрејани радни флуид дистрибуира у различите просторије.
• Ваздух грејање - уместо воде користи се ваздух, примајући топлоту кроз исти измењивач топлоте и дистрибуирајући је кроз ваздушне канале. Ефикасност је нижа него код водене методе, користи се у производним просторима, складиштима.

Фотографија 1. Пиролизни котао са измењивачем топлоте, намењен за грејање воде, ради на дрва.

Цртеж: општи поглед, процес рада

Постоји много опција дизајна за пиролизни котао. Најједноставнији тип према цртежу је распоређен на следећи начин.

• Комора за сагоревање котао.
• Одељак за гасификацију.
• Одељак за додатно сагоревање гаса.
• Решетке за решетке.
• Измењивач топлоте (улазне/излазне цеви).
• Гасовод за издувне гасове (димњак).
• Дување рупа.
• Врата одељка за утовар горива.

Котао може да садржи сензори температуре и уређаји за праћење и одржавање нормалних режима рада.

И такође хардвер котао за аутоматизацију функционисања целог грејног комплекса.

Суштина онога што се дешава унутар пиролизног котла карактерише се следећим процесима:

• Струја ваздуха споља улази у одељак за гасификацију са горивом које се тамо налази.
• Нека количина кисеоника ће подржати процес сагоревања. (тињање). Гасови, који су производи сагоревања, улазе у комору за сагоревање котла кроз млазницу и тамо се оксидују у присуству секундарног кисеоника, који улази са ваздухом споља.
• Део пиролизних гасова се редукује у присуству угљеника од горива до угљен-моноксида и азот-оксида, трошећи део енергије у том процесу. Смеша пролази до одељка за додатно сагоревање гасова и тамо оксидира, враћајући енергију коју је одузео.

Фотографија 2. Цртеж пиролизног котла дугог сагоревања; уређај састављен према њему може загрејати велику кућу.

• Гасне смеше које учествују у реакцији пиролизе испуштају се напоље кроз димњак., заобилазећи измењивач топлоте котла.

Температурне фазе:

• сушење, пиролиза дрвета — 450 °C;
• сагоревање дрвног гаса и секундарног ваздуха - 560 °C;
• дување пламена и враћање топлоте - 1200 °C;
• уклањање преосталих производа сагоревања - 160 °C.

Разлике између уређаја и конвенционалних котлова

Укључујући дрво (огревно дрво), специјалне брикете за гориво (пелете) и отпад настао у производњи. Једна од главних разлика између котлова је коришћење различитих врста чврстих горива, практично било која супстанца која може да гори.

Трајање процеса сагоревања горива је много дуже него код конвенционалних котлова. Од 8-10 сати и више. Постоје модели котлова са великим одељком за огревно дрво, трајање непрекидног рада је до 24 сата. То значи да се комора за сагоревање допуњава новим порцијама горива. 1-2 пута дневно.

Избор и прорачун приликом куповине: дијаграм

Да бисте изабрали котао који је оптимално погодан за одређену кућу или комплекс просторија, користе се следећа разматрања:

• Број спратова у згради. Што их је више, то ће бити теже померати радну супстанцу (течност или гас) кроз цевоводе.
• Дефинисање типа опреме, котлови различитих дизајна раде са различитом ефикасношћу. Пре куповине, требало би да прочитате документацију како бисте утврдили коју површину је производ намењен за грејање.

Фотографија 3. Шема принципа рада пиролизног котла за сеоску кућу опремљену димњаком.

• Параметри снаге циркулационе пумпе, могућност његове модернизације или замене ради побољшања његових перформанси.
• Тип димњака и његову способност да слободно пропушта издувне гасове из котла у атмосферу. Безбедан дизајн подразумева брзо уклањање гасне смеше у 100% запремине.
• Одређивање укупне површине грејане просторије. Овде је дозвољена грешка: 2–3 квадратна метра
• Степен топлотне изолације просторија. Пажљиво изолована кућа од цигле ће спорије губити топлоту од металне гараже или „хладног“ складишта, што значи да ће бити потребно мање енергије за одржавање угодне температуре ваздуха.
• Регион у коме се налазе просторије. За јужне територије, једноставан пиролизни котао ће бити довољан, за северне територије - снажнији, пожељно са резервом.

Користан видео

Видео приказује како можете сами направити пиролизни котао за грејање собе.

Предности и мане

Предности:

• Ефикасност 85–90%.
• Пиролиза омогућава истискивање максимална енергија из чврстог материјала током сагоревања.
• Економија, постиже се помоћу вентилатора са подесивом брзином, што, заузврат, омогућава промену снаге котла по потреби.
• Гориво у пиролизном котлу гори много дуже, него код конвенционалних котлова, стога је потребно ређе загревати и чистити.

Мане:

• Висока цена Фабричка опрема ограничава његову употребу у приватним домаћинствима. Цена таквог котла 2-3 пута више, него обично.
• Дуг период отплате.
• Потреба за употребом сувог горива. Препоручени садржај влаге дрвених материјала - до 15–20%. У супротном, неће бити стабилног рада, ефикасност грејања ће се смањити. Котао можда неће радити на влажном огревном дрвету.
• Ако користите дрво које производи пуно смоле (смрча, бор), онда Одељци и елементи рерне се брзо прљају и потешкоће настају са њиховим чишћењем.
• Пепео може да се испусти кроз димњак.
• Зависност од снабдевања електричном енергијом. Одсуство или чести прекиди у снабдевању електричном енергијом неће дозволити инсталирање котла у удаљеним регионима.