Pirolizni kotlovi za grijanje: princip rada i vrste kotlova dugog gorenja

Godine prolaze, znanost i tehnologija idu naprijed, a kruta goriva i dalje su tražena.Spaljivanje drva u tradicionalnoj peći ili peći nije vrlo učinkovito, ali kotlovi za grijanje na pirolizu promijenili su situaciju - jedinice karakterizira visoka učinkovitost i relativno jednostavan rad.

Slažem se, ovo su prilično značajni argumenti pri uređenju autonomnog grijanja. Ako tražite učinkovit kotao za svoj dom, trebali biste pobliže pogledati kotlove za pirolizu.

Reći ćemo vam kako su projektirane i rade jedinice dugog gorenja, koje su njihove tehničke i operativne značajke, a također ćemo dati pregled najcjenjenijih modela domaćih i stranih proizvođača.

Što je piroliza

Ogrjevno drvo je možda prvo gorivo u ljudskoj povijesti. Gotovo svi znaju koliko brzo izgaraju na otvorenom i da se ne oslobađa puno topline. Ali situacija se radikalno mijenja ako se stvore drugačiji uvjeti za proces izgaranja.

Takozvano izgaranje pirolizom provodi se u zatvorenim komorama. Tu se utovaruje ogrjevno drvo ili drugo kruto gorivo slične vrste: peleti, piljevina, drvni otpad itd.

Gorivo se zapali i zatim se količina zraka koja ulazi u komoru smanjuje.

Kao što je poznato, tijekom izgaranja javljaju se oksidativni procesi, čiji je jedan od glavnih sudionika kisik sadržan u zraku. Ako ima malo kisika, reakcija se usporava i drvo sporo gori, dapače, u takvim uvjetima jednostavno tinja. Pritom se oslobađa određena količina toplinske energije, pepela i zapaljivog plina.

Proces pirolize tu ne završava.Plin dobiven izgaranjem primarnog goriva miješa se sa zračnim masama i također gori. Kao rezultat toga, oslobađa značajno više toplinske energije nego pri radu standardnih generatora topline.

Stoga kotlovi za pirolizu pokazuju vrlo pristojnu učinkovitost u usporedbi s njihovim čistim "braća" na kruta goriva, a također često pružaju priliku za značajnu uštedu na troškovima grijanja.

Prednost opreme za grijanje ove vrste je da je princip rada i dizajna relativno jednostavan. Količina zraka koja ulazi u komore za izgaranje kontrolira se konvencionalnim mehaničkim prigušivačem. Jednostavan dizajn osigurava pouzdanost uređaja, kvarovi kotlova za pirolizu nisu česta pojava.

Ovaj dijagram jasno prikazuje sve faze procesa sagorijevanja pirolize. Temperatura unutar uređaja može doseći 1200°C (+)

Još jedan "plus" piroliznih kotlova je dugo razdoblje izgaranja. Potpuno punjenje uređaja gorivom omogućuje vam da ne ometate proces nekoliko sati, ponekad i više od jednog dana, tj. nema potrebe stalno dodavati drva u ložište, kao što se događa s otvorenim gorenjem.

Naravno, to ne znači da se kotao za pirolizu može ostaviti bez nadzora. Kao i kod druge opreme za grijanje, postoje strogi sigurnosni propisi.

Vrijedno je zapamtiti da kotao za pirolizu nije svejed - sadržaj vlage u gorivu trebao bi biti nizak. Inače, dio dragocjene toplinske energije neće se potrošiti na zagrijavanje rashladne tekućine, već na sušenje goriva.

Kotlovi za izgaranje s pirolizom, posebno oni od lijevanog željeza, imaju značajnu fizičku težinu, pa su uvijek zastupljeni samo podnim modelima

Prilikom izgaranja pirolizom, gorivo gotovo potpuno izgara, uređaj će se morati čistiti mnogo rjeđe nego kod rada tradicionalnog kotla na kruta goriva. Fini pepeo dobiven nakon čišćenja koristi se kao gnojivo. Izgaranje goriva u takvim kotlovima odvija se odozgo prema dolje.

Stoga su mogućnosti prirodne cirkulacije zraka u ložištu znatno ograničene. Primjena prisilnog ubrizgavanja zraka pomoću ventilatora značajno poboljšava učinkovitost uređaja, ali ujedno čini kotao energetski ovisnim, budući da je za rad ventilatora potrebna električna energija.

Dizajn i rad kotla za pirolizu

Ložište kotla za pirolizu podijeljeno je u dva dijela. U prvom se spaljuje ogrjevno drvo, au drugom se provodi sekundarno izgaranje mješavine piroliznih plinova i zraka. Prva komora je odvojena od druge rešetkom, na koju se stavlja gorivo.

Zrak se obično potiskuje malim ventilatorom. Iako se u malim modelima ponekad koristi dimnjak za stvaranje propuha.

Ovaj dijagram prikazuje strukturu kotla za pirolizu s donjim izgaranjem. Drvo za ogrjev gori sporo s malo kisika i oslobađa zapaljivi plin (+)

Prisutnost prisilne ventilacije može se smatrati glavnom razlikom između kotla za pirolizu i klasičnog modela krutog goriva. Tijelo uređaja sastoji se od dva dijela umetnuta jedan u drugi. Prostor između zidova ispunjen je rashladnom tekućinom, čiju ulogu tradicionalno igra voda.

Prvo se gorivo puni u prvi odjeljak peći kotla za pirolizu, zatim se uključuje ventilator i gorivo se pali.Nastali zapaljivi plinovi prelaze u drugi odjeljak, miješaju se sa zrakom i spaljuju.

Temperatura izgaranja može doseći 1200°C. Voda u vanjskom izmjenjivaču topline se zagrijava i cirkulira kroz sustav grijanja kuće. Ostaci produkata izgaranja uklanjaju se kroz dimnjak.

Uređajima koji koriste princip izgaranja pirolizom može se prigovoriti relativno visoka cijena. Konvencionalni kotao na kruta goriva košta znatno manje. Ali u kotlovima dugog gorenja drvo izgara gotovo u potpunosti, što se ne može reći za klasični kotao.

Ogrjevno drvo za kotao za pirolizu ima određene zahtjeve u pogledu veličine i vlažnosti. Detaljne podatke možete pronaći u uputama proizvođača

Prilikom odabira kotla za pirolizu, trebali biste zapamtiti da su jeftini modeli male snage obično dizajnirani samo za ogrjev. Skupe izmjene mogu raditi na različitim vrste goriva.

Štoviše, morat ćete maksimalno napuniti gorivo u uređaj; smanjenje opterećenja dovodi do povećanog stvaranja pepela i čađe, a također negativno utječe na rad jedinice u cjelini.

Kotlovi s gornjim izgaranjem

Jedna od opcija za uređaj za pirolizu je kotao s gornjim izgaranjem. Princip rada ove dvije jedinice je vrlo sličan.

Na isti se način u ložište ubacuje velika količina krutog goriva niske vlažnosti, ubacuje se zrak i pušta se da gorivo tinja uz smanjenu količinu kisika. Ventil koji regulira protok kisika postavlja se u željeni položaj.

Dijagram kotla s gornjim izgaranjem. Ložište takvog kotla ima čvrsto dno, čestice produkata izgaranja uklanjaju se kroz dimnjak (+)

Ali kotlovi dugog gorenja nemaju ni posudu za pepeo ni rešetku.Dno je prazna metalna ploča. Takvi kotlovi su konstruirani tako da drvo potpuno izgori, a ono malo pepela koje ostane u ložištu se ispuhuje zrakom.

Takvi uređaji karakteriziraju visoka učinkovitost i također rade na temperaturama iznad 1000 ° C.

Glavna značajka takvih uređaja je da oni stvarno pružaju dug radni vijek kada su potpuno opterećeni. Komora za gorivo u takvim uređajima obično je izrađena u obliku cilindra.

Gorivo se u njega puni odozgo, a zrak potreban za izgaranje pumpa se odozgo, u sredini.

U kotlovima s gornjim gorenjem, uređaj za ubrizgavanje zraka je pomični element koji se pomiče prema dolje kako drvo izgara.

To osigurava sporo tinjanje gornjeg sloja goriva. Gorivo postupno izgara, njegova razina u ložištu se smanjuje. Istodobno se mijenja položaj uređaja za dovod zraka u ložište, ovaj element u takvim modelima je pomičan i praktički leži na gornjem sloju drva za ogrjev.

Drugi stupanj izgaranja odvija se u gornjem dijelu ložišta, koji je od donjeg odjeljka odvojen debelim metalnim diskom. Vrući plinovi pirolize nastali kao rezultat izgaranja goriva ispod se šire i kreću prema gore.

Ovdje se miješaju sa zrakom i spaljuju, dodatno prenoseći značajan dio toplinske energije na izmjenjivač topline.

Greda koja drži disk koji dijeli komoru za izgaranje na dva dijela, kao i sam disk, stalno je pod utjecajem visoke temperature tijekom rada gornjeg kotla za izgaranje. S vremenom ti elementi izgore i morat će se povremeno zamijeniti.

Na izlazu iz drugog dijela komore za gorivo obično se ugrađuje regulator propuha.Ovo je automatski uređaj koji određuje temperaturu rashladne tekućine i, ovisno o primljenim podacima, regulira intenzitet kretanja zapaljivog plina. Štiti uređaj od mogućeg pregrijavanja.

Važno je napomenuti da vanjski izmjenjivač topline u takvim kotlovima reagira na promjene brzine cirkulacije tekućine u izmjenjivaču topline, tj. na temperaturne fluktuacije. Na površini uređaja odmah se stvara sloj kondenzata koji uzrokuje koroziju, posebno kada su u pitanju čelični kotlovi.

Poželjno je uzeti uređaj od lijevanog željeza, koji se mnogo bolje odupire takvim učincima.

Iako bi gorivo u dugotrajnim piroliznim kotlovima trebalo gorjeti bez ostataka, u praksi to nije uvijek slučaj. Ponekad se pepeo skuplja, stvarajući čestice koje je teško ukloniti strujom zraka.

Ako se u ložištu nakupi velika količina takvih ostataka, može se primijetiti osjetno smanjenje toplinske snage jedinice. Stoga, kotao s gornjim izgaranjem ipak treba povremeno čistiti.

Osobitost uređaja ove vrste je da se, kako gorivo izgara, može ponovno napuniti bez čekanja da izgori cjelokupno opterećenje goriva. Ovo je zgodno kada se trebate riješiti zapaljivog kućnog otpada.

Postoje i vrste kotlova s ​​gornjim gorenjem koji rade ne samo na drvno gorivo, već i na ugljen. U piroliznim kotlovima ove vrste nema složenih automatskih upravljačkih jedinica, pa su ozbiljni kvarovi izuzetno rijetki.

Dizajn kotla s gornjim izgaranjem omogućuje samo djelomično punjenje ložišta, ako je potrebno. Međutim, u ovom slučaju, paljenje gornjeg sloja goriva možda neće biti lako.Samo gorivo mora biti osušeno, drvo za ogrjev iz otvorene gomile drva nije prikladno za takav kotao.

Za ovu vrstu opreme također se ne smije koristiti gorivo velikih frakcija, tj. Drvo će se morati nasjeckati na male komadiće.

Značajke rada plinskih generatorskih kotlova

Učinkovitost rada piroliznog kotla uvelike ovisi o vrsti i kvaliteti goriva. Tehnički, u ložište se može staviti ne samo drvo, već i ugljen, pa čak i treset, većina modernih modela kotlova dizajnirana je za korištenje nekoliko vrsta goriva.

Drvo gori oko 5-6 sati, ovisno o vrsti. Što je drvo tvrđe, to duže gori.

Suvremeni modeli kotlova na pirolizu mogu raditi na različitim vrstama drvnog goriva: drva za ogrjev, brikete, pelete, ugljen, treset itd.

Za sagorijevanje crnog ugljena trebat će desetak sati, a ista količina mrkog ugljena tinjat će osam sati. U praksi, tehnologija pirolize pokazuje najveći prijenos topline kada se puni suhim drvetom. Ogrjevno drvo s udjelom vlage ne većim od 20% i duljinom od oko 45-65 cm smatra se optimalnim.

Ako pristup takvom gorivu nije dostupan, možete koristiti ugljen ili drugo organsko gorivo: posebno briketi od piljevine i drvene pelete, otpad dobiven preradom drva, treset, materijali koji sadrže celulozu itd.

Prije nego počnete koristiti kotao, trebali biste pažljivo proučiti preporuke proizvođača uređaja u vezi s gorivom.

U kotlovima za izgaranje s pirolizom dovod zraka reguliran je konvencionalnim mehaničkim ventilima. Odsutnost složene elektronike osigurava visoku toleranciju kvarova uređaja

Previše mokro gorivo u takvim uređajima je neprihvatljivo.Kada izgara u ložištu, stvara se dodatna vodena para koja pridonosi stvaranju nusproizvoda kao što su katran i čađa.

Stijenke bojlera se prljaju, prijenos topline se smanjuje, a s vremenom bojler može čak prestati raditi i ugasiti se.

Ako koristite drvo s previsokom vlagom za kotao za izgaranje na pirolizu, unutar uređaja će nastati uvjeti za stvaranje katrana, što će pogoršati prijenos topline uređaja i može dovesti do kvarova

Ako se u ložište stavi suho gorivo i kotao je pravilno konfiguriran, pirolizni plin koji nastaje kao rezultat rada uređaja proizvest će žuto-bijeli plamen. Takvo izgaranje prati neznatno oslobađanje nusproizvoda izgaranja goriva.

Ako je boja plamena drugačija, ima smisla provjeriti kvalitetu goriva, kao i postavke uređaja.

Pirolizni plinovi pomiješani sa zrakom gore ravnomjernim žuto-bijelim plamenom. Ako se boja plamena promijenila, možda ćete morati provjeriti postavke kotla ili kvalitetu goriva

Za razliku od konvencionalnih uređaja na kruto gorivo, prije utovara drva za ogrjev u kotlove za pirolizu koji rade na kruto gorivo, ložište se mora prethodno zagrijati.

Da biste to učinili, izvršite sljedeće korake:

1. Na dno ložišta stavite male suhe ložišta (papir, sječku itd.).
2. Zapalili su ga bakljom od sličnih materijala.
3. Zatvorite vrata komore za izgaranje.
4. Vrata komore za punjenje ostavljena su malo otvorena.
5. Dodajte dijelove potpalu dok gori.
6. Postupak se ponavlja sve dok se na dnu ne stvori sloj tinjajućeg ugljena.

Do ovog trenutka ložište se već zagrijalo na otprilike 500-800°C, stvarajući uvjete za punjenje glavnog goriva. Nemojte koristiti benzin, kerozin ili druge slične tekuće tvari za paljenje potpalulja.Prije zagrijavanja peći kotla dugog gorenja, trebali biste provjeriti je li uređaj spreman za upotrebu.

Karakteristična značajka kotlova za izgaranje na pirolizu je mala količina pepela i pepela, što olakšava proces čišćenja uređaja i njegovo održavanje

Da biste to učinili, provjerite prisutnost propuha, nepropusnost vrata, ispravnost mehanizama za zaključavanje i upravljačke opreme, prisutnost rashladna tekućina u sustavu grijanja i tako dalje.

Zatim biste trebali uključiti termostat kako biste bili sigurni da uređaj ima napon. Nakon toga otvorite prigušnicu izravnog propuha i ventilirajte kotao 5-10 minuta.

Pregled popularnih modela

Treba imati na umu da je svaki kotao za pirolizu prilično teška jedinica koja nije namijenjena za vješanje na zid. Takvi uređaji mogu se koristiti i za grijanje male kuće i prostranih vikendica. Kao i druge grijaće jedinice, kotlovi dugog gorenja razlikuju po snazi.

Prilikom odabira kotla za izgaranje pirolize trebali biste se usredotočiti na takve pokazatelje kao što su toplinska snaga uređaja, veličina komore za punjenje, prisutnost sekundarnog kruga itd.

Kupci se obično fokusiraju na ovaj pokazatelj.

Među popularnim modelima takve opreme treba spomenuti:

• Atmos (Ukrajina) - predstavljeni su uređajima koji mogu raditi i na drvu i na ugljenu, snaga varira od 14 do 75 kilovata.
• Napad (Slovačka) - može grijati površine do 950 kvadratnih metara. m, neki modeli mogu nastaviti s radom čak i tijekom nestanka struje.
• Bosch (Njemačka) - visokokvalitetni proizvodi poznate marke, snaga varira između 21-38 kilovata.
• Buderus (Njemačka) koju predstavljaju vladari Elektromet I Logano, prvi je dobro poznat u Europi kao klasična verzija kotla za pirolizu, drugi su modernije verzije namijenjene privatnim kućama.
• Gefest (Ukrajina) - uređaji velike snage s učinkovitošću do 95%.
• KT-2E (Rusija) posebno je dizajniran za velike stambene prostore, snaga jedinice je 95 kilovata.
• Opop (Češka) - relativno jeftini kotlovi, pouzdani i izdržljivi, snage 25-45 kilovata.
• Stropuva (proizvedeno u Litvi ili Ukrajini) sa snagom od sedam kilovata ili više sasvim su prikladni za mali dom, ali raspon modela uključuje i snažnije uređaje.
• Viessmann (Njemačka) - idealan izbor za privatna kućanstva, snaga počinje od 12 kilovata, korištenje modernih tehnologija omogućuje vam uštedu goriva.
• "Buran" (Ukrajina) sa snagom do 40 kilovata još je jedna popularna opcija za vlasnike velikih vikendica.
• "Logike" (Poljska) uređaji velike snage od 20 kilovata lako zagrijavaju prostorije do 2 tisuće četvornih metara. m, to je više kotao za industrijske potrebe: grijanje radionica, ureda, staklenika itd.

Prilikom odabira piroliznog kotla za privatnu kuću, obratite pozornost na modele s dva kruga, kako ne bi samo grijali dom, već i osigurali autonomnu opskrbu toplom vodom.

Izmjenjivač topline za opskrbu toplom vodom može biti skladišni ili protočni. Za posljednju opciju koriste se modeli kotlova s ​​povećanom toplinskom snagom.

Ako želite uštedjeti novac, možete pokušati napraviti kotao za pirolizu vlastitim rukama. Tehnologija njegove montaže opisana je u ovaj članak.

Zaključci i koristan video na tu temu

Ovaj video jasno pokazuje princip rada kotla za pirolizu:

Detaljan pregled rada kotla s gornjim izgaranjem možete pronaći ovdje:

Kotlovi za pirolizu nisu jeftini, ali su u potpunosti vrijedni ulaganja u njihovu kupnju. Uz pravilnu ugradnju i održavanje, takvi uređaji će vašem domu osigurati stabilnu i jeftinu toplinu.

Tražite li kotao za pirolizu za grijanje vašeg doma? Ili imate iskustva s rukovanjem takvim jedinicama? Ostavite komentare na članak i podijelite svoje dojmove o korištenju kotlova za pirolizu. Obrazac za povratne informacije nalazi se u donjem bloku.