Pirolizni ogrevalni kotli: princip delovanja in vrste kotlov z dolgim ​​gorenjem

Leta minevajo, znanost in tehnologija napredujeta, povpraševanje po trdnih gorivih pa še vedno ostaja.Kurjenje lesa v tradicionalni peči ali lončeni peči ni zelo učinkovito, toda kotli za ogrevanje s pirolizo so spremenili situacijo - za enote je značilna visoka učinkovitost in relativno preprosto delovanje.

Strinjam se, to so precej pomembni argumenti pri urejanju avtonomnega ogrevanja. Če iščete učinkovit kotel za vaš dom, potem si morate podrobneje ogledati pirolizne kotle.

Povedali vam bomo, kako so zasnovane in kako delujejo naprave z dolgim ​​gorenjem, kakšne so njihove tehnične in obratovalne lastnosti ter podali pregled najbolj ocenjenih modelov domačih in tujih proizvajalcev.

Kaj je piroliza

Drva so morda prvo gorivo v človeški zgodovini. Skoraj vsi vedo, kako hitro gorijo na prostem in da se ne sprosti veliko toplote. Toda situacija se radikalno spremeni, če se ustvarijo drugačni pogoji za proces zgorevanja.

Tako imenovano pirolizno zgorevanje se izvaja v zaprtih komorah. Tam se nalagajo drva ali druga podobna trda goriva: peleti, žagovina, lesni odpadki itd.

Gorivo se vžge in nato se količina zraka, ki vstopa v komoro, zmanjša.

Kot je znano, med zgorevanjem nastanejo oksidativni procesi, katerih eden glavnih udeležencev je kisik v zraku. Če je kisika malo, se reakcija upočasni in les počasi gori, pravzaprav v takih razmerah preprosto tli. Pri tem se sprosti določena količina toplotne energije, pepela in vnetljivega plina.

Postopek pirolize se tu ne konča.Plin, ki ga dobimo pri zgorevanju primarnega goriva, se meša z zračnimi masami in tudi zgori. Posledično sprosti bistveno več toplotne energije kot pri delovanju standardnih generatorjev toplote.

Zato pirolizni kotli kažejo zelo dostojno učinkovitost v primerjavi s čistimi "bratje" na trda goriva, pogosto pa tudi priložnost za znatne prihranke pri stroških ogrevanja.

Prednost ogrevalne opreme te vrste je, da je načelo njenega delovanja in zasnove relativno preprosto. Količino zraka, ki vstopa v zgorevalne komore, uravnava običajna mehanska loputa. Enostavna zasnova zagotavlja zanesljivost naprave, okvare piroliznih kotlov niso pogost pojav.

Ta diagram jasno prikazuje vse stopnje procesa zgorevanja pirolize. Temperatura znotraj naprave lahko doseže 1200°C (+)

Še en "plus" piroliznih kotlov je dolgo obdobje zgorevanja. Popolna obremenitev naprave z gorivom vam omogoča, da ne motite postopka več ur, včasih več kot en dan, tj. ni potrebe po nenehnem dodajanju lesa v kurišče, kot se dogaja pri odprtem kurjenju.

Seveda to ne pomeni, da lahko pirolizni kotel pustite brez nadzora. Kot pri drugi ogrevalni opremi veljajo strogi varnostni predpisi.

Ne smemo pozabiti, da pirolizni kotel ni vsejed - vsebnost vlage v gorivu mora biti nizka. V nasprotnem primeru bo del dragocene toplotne energije porabljen ne za ogrevanje hladilne tekočine, temveč za sušenje goriva.

Kotli s piroliznim zgorevanjem, zlasti tisti iz litega železa, imajo veliko fizično težo, zato jih vedno predstavljajo le talno stoječi modeli

Pri izvajanju zgorevanja s pirolizo gorivo skoraj popolnoma zgori, napravo bo treba čistiti veliko manj pogosto kot pri delovanju tradicionalnega kotla na trda goriva. Drobni pepel, pridobljen po čiščenju, se uporablja kot gnojilo. Zgorevanje goriva v takih kotlih poteka od zgoraj navzdol.

Zato so možnosti naravnega kroženja zraka v kurišču opazno omejene. Uporaba prisilnega vpihovanja zraka z ventilatorjem bistveno izboljša izkoristek naprave, hkrati pa naredi kotel energetsko odvisen, saj ventilator za delovanje potrebuje elektriko.

Zasnova in delovanje piroliznega kotla

Kurišče piroliznega kotla je razdeljeno na dva dela. V prvem se zgoreva drva, v drugem pa se izvaja sekundarno zgorevanje mešanice piroliznih plinov in zraka. Prva komora je od druge ločena z rešetko, na kateri je nameščeno gorivo.

Zrak navadno dovaja majhen ventilator. Čeprav se v majhnih modelih včasih za ustvarjanje prepiha uporablja odvod dima.

Ta diagram prikazuje zgradbo piroliznega kotla z zgorevanjem na dnu. Drva gorijo počasi z malo kisika in sproščajo vnetljiv plin (+)

Prisotnost prisilnega prezračevanja se lahko šteje za glavno razliko med piroliznim kotlom in klasičnim modelom na trda goriva. Telo naprave je sestavljeno iz dveh delov, ki sta vstavljena drug v drugega. Prostor med stenami je napolnjen s hladilno tekočino, katere vlogo tradicionalno igra voda.

Najprej se gorivo naloži v prvi prekat peči piroliznega kotla, nato se vklopi ventilator in gorivo se vžge.Nastali vnetljivi plini se premaknejo v drugi prekat, se pomešajo z zrakom in gorijo.

Temperatura zgorevanja lahko doseže 1200 °C. Voda v zunanjem izmenjevalniku toplote se segreva in kroži po ogrevalnem sistemu hiše. Ostanki produktov zgorevanja se odstranijo skozi dimnik.

Napravam, ki uporabljajo princip zgorevanja s pirolizo, lahko očitamo relativno visoko ceno. Običajni kotel na trda goriva stane bistveno manj. Toda v kotlih z dolgim ​​gorenjem les zgori skoraj v celoti, česar pa ne moremo reči za klasični kotel.

Drva za pirolizni kotel imajo določene zahteve glede velikosti in vlažnosti. Podrobne informacije najdete v navodilih proizvajalca

Pri izbiri piroliznega kotla ne pozabite, da so poceni modeli z nizko porabo energije običajno zasnovani samo za kurjavo. Drage modifikacije lahko delujejo na različne načine vrste goriva.

Poleg tega boste morali v napravo naložiti gorivo do maksimuma, zmanjšanje obremenitve povzroči povečano nastajanje pepela in saj ter negativno vpliva na delovanje enote kot celote.

Kotli z zgornjim zgorevanjem

Ena od možnosti naprave za pirolizo je kotel z zgornjim zgorevanjem. Načelo delovanja teh dveh enot je zelo podobno.

Na enak način se v kurišče naloži velika količina trdega goriva z nizko vlažnostjo, vanj se dovaja zrak in pusti, da gorivo tle z zmanjšano količino kisika. Ventil, ki uravnava pretok kisika, se namesti na želeno mesto.

Diagram kotla z zgornjim zgorevanjem. Kurišče takega kotla ima trdno dno, delci produktov zgorevanja se odstranijo skozi dimnik (+)

Toda kotli z dolgim ​​gorenjem nimajo niti pepelnika niti rešetke.Dno je prazna kovinska plošča. Takšni kotli so zasnovani tako, da les popolnoma zgori, manjša količina pepela, ki ostane v kurišču, pa se izpiha z zrakom.

Za takšne naprave je značilna visoka učinkovitost in delujejo tudi pri temperaturah nad 1000°C.

Glavna značilnost takih naprav je, da ob polni obremenitvi res zagotavljajo dolgo življenjsko dobo. Komora za gorivo v takih napravah je običajno izdelana v obliki valja.

Gorivo se naloži vanj od zgoraj, zrak, potreben za zgorevanje, pa se črpa od zgoraj, v sredini.

Pri kotlih z zgornjim gorenjem je naprava za vbrizgavanje zraka premični element, ki se premika navzdol, ko les izgoreva.

To zagotavlja počasno tlenje zgornje plasti goriva. Gorivo postopoma zgori, njegova raven v kurišču se zmanjša. Hkrati se spremeni položaj naprave za dovod zraka v kurišče, ta element v takih modelih je premičen in praktično leži na zgornji plasti drv.

Druga stopnja zgorevanja poteka v zgornjem delu kurišča, ki je od spodnjega predela ločen z debelo kovinsko ploščo. Vroči pirolizni plini, ki nastanejo kot posledica zgorevanja goriva spodaj, se širijo in premikajo navzgor.

Tu se mešajo z zrakom in gorijo, poleg tega pa prenesejo pomemben del toplotne energije v izmenjevalnik toplote.

Žarek, ki drži disk, ki deli zgorevalno komoro na dva dela, je tako kot sam disk med delovanjem zgornjega zgorevalnega kotla nenehno pod vplivom visoke temperature. Sčasoma ti elementi izgorejo in jih je treba občasno zamenjati.

Regulator vleka je običajno nameščen na izhodu iz drugega dela komore za gorivo.To je avtomatska naprava, ki določa temperaturo hladilne tekočine in glede na prejete podatke uravnava intenzivnost gibanja vnetljivega plina. Napravo ščiti pred morebitnim pregrevanjem.

Omeniti velja, da zunanji toplotni izmenjevalnik v takih kotlih reagira na spremembe hitrosti kroženja tekočine v toplotnem izmenjevalniku, tj. na temperaturna nihanja. Na površini naprave takoj nastane plast kondenzata, ki povzroča korozijo, še posebej, če gre za jeklene kotle.

Bolje je vzeti napravo iz litega železa, ki se veliko bolje upira takim učinkom.

Čeprav bi moralo gorivo v piroliznih kotlih z dolgim ​​gorenjem zgoreti brez ostankov, v praksi ni vedno tako. Včasih se pepel strdi in tvori delce, ki jih je težko odstraniti s tokom zraka.

Če se v kurišču nabere velika količina takšnih ostankov, lahko opazimo opazno zmanjšanje toplotne moči naprave. Zato je treba kotel z zgornjim zgorevanjem vseeno občasno očistiti.

Posebnost tovrstnih naprav je v tem, da se gorivo med zgorevanjem lahko ponovno napolni, ne da bi čakali, da zgori celotna obremenitev goriva. To je priročno, ko se morate znebiti vnetljivih gospodinjskih odpadkov.

Obstajajo tudi različice kotlov z zgornjim gorenjem, ki delujejo ne le na lesno gorivo, ampak tudi na premog. V piroliznih kotlih te vrste ni zapletenih avtomatskih krmilnih enot, zato so resne okvare izjemno redke.

Konstrukcija kotla z zgornjim zgorevanjem omogoča, da se kurišče po potrebi le delno naloži. Vendar pa v tem primeru vžig zgornje plasti goriva morda ne bo enostaven.Samo gorivo je treba posušiti, drva iz odprtega kupa za tak kotel niso primerna.

Tudi za to vrsto opreme se ne sme uporabljati gorivo velikih frakcij, tj. Les bo treba sesekljati na majhne koščke.

Značilnosti delovanja plinskih generatorskih kotlov

Učinkovitost delovanja piroliznega kotla je v veliki meri odvisna od vrste in kakovosti goriva. Tehnično je v kurišče mogoče naložiti ne le les, temveč tudi premog in celo šoto, večina sodobnih modelov kotlov je zasnovana za uporabo več vrst goriva.

Les gori približno 5-6 ur, odvisno od vrste. Trši kot je les, dlje gori.

Sodobni modeli kotlov na pirolizno zgorevanje lahko delujejo na različne vrste lesnega goriva: drva, brikete, pelete, premog, šoto itd.

Za gorenje črnega premoga bo potrebnih približno deset ur, enaka količina rjavega premoga pa bo tlela osem ur. V praksi tehnologija pirolize izkazuje največji prenos toplote pri obremenitvi suhega lesa. Drva z vsebnostjo vlage največ 20% in dolžino približno 45-65 cm veljajo za optimalna.

Če dostop do takega goriva ni na voljo, lahko uporabite premog ali drugo organsko gorivo: posebno briketi iz žagovine in lesni peleti, odpadki, pridobljeni pri predelavi lesa, šota, materiali, ki vsebujejo celulozo itd.

Preden začnete uporabljati kotel, natančno preučite priporočila proizvajalca naprave glede goriva.

V kotlih s piroliznim zgorevanjem je dovod zraka reguliran z običajnimi mehanskimi ventili. Odsotnost kompleksne elektronike zagotavlja visoko odpornost naprave na napake

Preveč mokro gorivo v takih napravah je nesprejemljivo.Pri zgorevanju v kurišču nastaja dodatna vodna para, ki prispeva k nastanku stranskih produktov kot so katran in saje.

Stene kotla se umažejo, prehod toplote se zmanjša, sčasoma lahko kotel celo preneha delovati in ugasne.

Če za pirolizni kotel uporabljate les s previsoko vlažnostjo, bodo v napravi nastali pogoji za nastajanje katrana, kar bo poslabšalo prenos toplote naprave in lahko privede do okvar.

Če je v kurišče vstavljeno suho gorivo in je kotel pravilno nastavljen, bo pirolizni plin, ki nastane kot posledica delovanja naprave, proizvedel rumeno-bel plamen. Takšno zgorevanje spremlja nepomembno sproščanje stranskih produktov zgorevanja goriva.

Če je barva plamena drugačna, je smiselno preveriti kakovost goriva, pa tudi nastavitve naprave.

Z zrakom pomešani pirolizni plini gorijo z enakomernim rumeno-belim plamenom. Če se je barva plamena spremenila, boste morda morali preveriti nastavitve kotla ali kakovost goriva

Za razliko od običajnih naprav na trda goriva je treba pred nalaganjem drv v pirolizne kotle, ki delujejo na trda goriva, kurišče predgreti.

Če želite to narediti, izvedite naslednje korake:

1. Na dno kurišča naložite manjše suhe kurišča (papir, lesne sekance itd.).
2. Zažgali so ga z baklo iz podobnih materialov.
3. Zaprite vrata zgorevalne komore.
4. Vrata polnilne komore pustimo rahlo odprta.
5. Dodajte dele vžiga, ko gori.
6. Postopek ponavljamo, dokler na dnu ne nastane plast tlečega oglja.

Do tega trenutka se je kurišče že segrelo na približno 500-800 ° C, kar ustvarja pogoje za polnjenje glavnega goriva. Ne uporabljajte bencina, kerozina ali drugih podobnih tekočih snovi za prižiganje kurjave.Preden segrejete peč kotla z dolgim ​​gorenjem, se prepričajte, da je naprava pripravljena za uporabo.

Značilnost kotlov s piroliznim zgorevanjem je majhna količina pepela in pepela, kar olajša postopek čiščenja naprave in njeno vzdrževanje.

Če želite to narediti, preverite prisotnost prepiha, tesnost vrat, uporabnost zaklepnih mehanizmov in krmilne opreme, prisotnost hladilno sredstvo v ogrevalnem sistemu in tako naprej.

Nato morate vklopiti termostat, da se prepričate, ali je naprava pod napetostjo. Po tem odprite loputo za direktni vlek in zračite kotel 5-10 minut.

Pregled priljubljenih modelov

Treba je razumeti, da je vsak pirolizni kotel precej težka enota, ki ni namenjena obešanju na steno. Takšne naprave se lahko uporabljajo tako za ogrevanje majhne hiše kot prostornih koč. Kot druge grelne enote, kotli z dolgim ​​gorenjem razlikujejo po moči.

Pri izbiri kotla s piroliznim zgorevanjem se morate osredotočiti na kazalnike, kot so toplotna moč naprave, velikost nakladalne komore, prisotnost sekundarnega tokokroga itd.

Kupci se običajno osredotočajo na ta kazalnik.

Med priljubljenimi modeli takšne opreme je treba omeniti:

• Atmos (Ukrajina) - predstavljajo jih naprave, ki lahko delujejo tako na les kot na premog, moč pa se giblje od 14 do 75 kilovatov.
• Napad (Slovaška) - zmožnost ogrevanja površin do 950 kvadratnih metrov. m, nekateri modeli lahko nadaljujejo z delom tudi med izpadom električne energije.
• Bosch (Nemčija) - visokokakovostni izdelki znane blagovne znamke, moč se giblje med 21-38 kilovati.
• Buderus (Nemčija), ki jo predstavljajo vladarji Elektromet in Logano, prvi je v Evropi dobro poznan kot klasična različica piroliznega kotla, drugi pa so sodobnejše različice, namenjene zasebnim hišam.
• Gefest (Ukrajina) - naprave visoke moči z učinkovitostjo do 95%.
• KT-2E (Rusija) je posebej zasnovan za velike stanovanjske prostore, moč enote je 95 kilovatov.
• Opop (Češka) - relativno poceni kotli, zanesljivi in ​​vzdržljivi, moč 25-45 kilovatov.
• Stropuva (izdelane v Litvi ali Ukrajini) z močjo sedem kilovatov ali več so povsem primerne za majhen dom, vendar modelna paleta vključuje tudi močnejše naprave.
• Viessmann (Nemčija) - idealna izbira za zasebna gospodinjstva, moč se začne od 12 kilovatov, uporaba sodobnih tehnologij vam omogoča prihranek goriva.
• "Buran" (Ukrajina) z močjo do 40 kilovatov je še ena priljubljena možnost za lastnike velikih koč.
• "Logike" (Poljska) visoko zmogljive naprave 20 kilovatov zlahka ogrejejo prostore do 2 tisoč kvadratnih metrov. m, je bolj kotel za industrijske potrebe: ogrevanje delavnic, pisarn, rastlinjakov itd.

Pri izbiri piroliznega kotla za zasebni dom bodite pozorni na modele z dvema vezjema, da ne samo ogrevate hišo, temveč tudi zagotovite avtonomno oskrbo s toplo vodo.

Toplotni izmenjevalnik za oskrbo s toplo vodo je lahko akumulacijski ali pretočni. Za zadnjo možnost se uporabljajo modeli kotlov s povečano toplotno močjo.

Če želite prihraniti denar, lahko poskusite narediti pirolizni kotel z lastnimi rokami. Njegova tehnologija sestavljanja je opisana v Ta članek.

Zaključki in uporaben video na to temo

Ta videoposnetek jasno prikazuje princip delovanja piroliznega kotla:

Podroben pregled delovanja kotla z zgornjim zgorevanjem najdete tukaj:

Pirolizni kotli niso poceni, vendar so v celoti vredni naložbe v njihov nakup. Ob pravilni namestitvi in ​​vzdrževanju bodo takšne naprave vašemu domu zagotovile stabilno in poceni toploto.

Iščete pirolizni kotel za ogrevanje vašega doma? Ali pa imate izkušnje z upravljanjem takih enot? Pustite komentarje na članek in delite svoje vtise o uporabi piroliznih kotlov. Obrazec za povratne informacije se nahaja v spodnjem bloku.