Prohlížíte si sekci Pyrolýza, umístěné ve velké sekci Kotle.
Provoz pyrolýzního kotle je založen na speciální chemické reakci – pyrolýza.
Tento termín označuje proces rozkladu organického paliva na plyn a uhlí. V tomto případě se uvolňuje velké množství tepelné energie.
Proces je možný pouze za určitých podmínek: nedostatek kyslíku ve vesmíru. Teplo: 200-800 °C.
Principy pyrolýzy pro ohřev
Pyrolýza je široce používána v různých odvětvích. Tento chemický proces je žádaný a pro vytápění obytných prostor.
K pyrolýze dochází u jakéhokoli druhu pevných surovin:
- Palivové dřevo
- Malé větve nebo piliny.
- Brikety.
- Rašelina.
- Hnědé uhlí.
- Pelety.
- Kola.
Nejúčinnější pyrolýzní jednotka však pracuje na palivu s vysokou úrovní těkavých látek – na dřevě. Tloušťka 80-100 mm. Spolu s nimi se využívají pelety nebo dřevní odpad.
Varování! Není vhodné používat pouze piliny nebo pelety – kotel jimi ani jím nevyrábí teplo účinnost je snížena na minimum.
Pyrolýzní kotel: co to znamená, jeho zařízení
Výstavba pyrolýzní kotel je následující:
- Komín.
- Řídicí blok.
- Nakládací násypka.
- Tryska.
- Spalovací komora.
- Výměník tepla.
Topný kotel na bázi pyrolýzy je dvoukomorová jednotka – to je jeho vlastnost. Hlavní chemická reakce v těchto komorách je:
- Plnicí komora nebo zplyňovací komora. Zde dochází k předběžnému tepelnému rozkladu surovin. Organická hmota se vlivem vysokých teplot mění na hořlavý plyn. Pro udržení doutnání je do komory nasměrován primární vzduch. Spalování při teplotě 300-800 °C.
Foto 1. Komora pro plnění paliva v pyrolýzním kotli. Vnitřní výzdoba je ze šamotových cihel.
- Spalovací komora. Po doutnání sem vstupuje uvolněný vzduch a plyn. Zde výsledný plyn hoří jako běžný zemní plyn. Teplota v průměru 1200 °C. Právě v této fázi se uvolňuje velké množství tepla, které je nutné pro vytápění. Zároveň je zde silný aerodynamický odpor, takže je nutný nucený tah, jehož roli hraje odsávač kouře.
Dvě mezery mezi komorami rozděluje roštdo kterého se nakládá palivo. Tam se zapálí a spustí se odsávač kouře. Rošt zabraňuje úniku tepla z horní nakládací komory a zajišťuje lehké proudění primárního vzduchu.
Pyrolýzní pece vybavené trakčními spínačikteré zapálí palivo. Kotel tedy na začátku zapalování funguje jako zařízení přímého spalování a po uzavření ventilu přechází na pyrolýzu.
Typy pyrolýzních zařízení, charakteristiky
Kotle na bázi pyrolýzy se liší svou konstrukcí. Ano jsou:
- Hořáková komora nahoře. Vyskytuje se zřídka. Výhody konstrukce spočívají v tom, že spaliny volně procházejí do dohořívání a po dohoření se ihned dostávají do komína k dalšímu chlazení. Mezi mínusy patří umístění kouřového systému, které je neekonomické, protože zpočátku je pro výrobu takového designu zapotřebí více spotřebního materiálu.
Foto 2. Pyrolýzní kotel se spodním přídavným spalováním. Šipky označují součásti zařízení.
- Hořáková komora zespodu. Nejběžnější a nejpohodlnější typ konstrukce. Pro uživatele je pohodlné pokládat palivové dřevo, protože kamera není na podlaze. A také komora má přímý výstup do spodního komína a odtud do komína. Tento design má však i své nevýhody. Popel z nakládacího prostoru tedy ucpává druhou komoru, takže se častěji čistí. Kromě toho je nutné zajistit zvýšenou trakci, aby se kouř pohyboval dolů.
Stejně tak pyrolýzní kotle liší se typem použité trakce:
- Přirozený tah. Není potřeba elektrikáře. Provoz však vyžaduje dosti vysoký komín se silným přirozeným tahem, který bude drahý.
- Nucené posílení a trakce. Kotel se stává těkavým, ale rychlost přechodu do režimu se zvyšuje. Taková jednotka je vybavena ventilátory a odsavači kouře, které jsou řízeny automatizací – zcela odpadá závislost na povětrnostních podmínkách a zvyšuje se účinnost spalování. Tento typ topeniště může pracovat s maximální účinností 4-5 hodinya to o 20 % vícenež kotel s přirozeným tahem.
Existují dva druhy vytápění pyrolýzní zařízení:
- Pro ohřev vody. Voda funguje jako nosič tepla, který se ohřívá ve výměníku tepla a poté se nalévá potrubím do radiátorů. Teplota je udržována stálou cirkulací.
- Pro ohřev vzduchu. Doma se používá mnohem méně často. Často se používá pro vytápění hospodářských budov nebo v průmyslu. Tepelná energie je v místnosti distribuována pomocí teplých vzduchových hmot. Zahřívají se v důsledku spalování surovin. Teplo je distribuováno přes hliníkové trubky a dmychadla. Takový systém je řízen automatizací, takže si jej majitel může snadno nakonfigurovat podle svých potřeb.
Jak takové zařízení vybrat
Při výběru jednotky založené na pyrolýze věnujte pozornost jeho hlavním vlastnostem:
Kvalita pouzdra. Dříve bylo tělo topeniště vyrobeno převážně z litiny.
Nyní výrobci vyrábějí celosvařované tělo vyrobené z plechového materiálu.
Hlavní je zde jeho tloušťka.
Záleží na výkonu kotle:
Napájení. Tento indikátor závisí na vytápěné oblasti. Existuje mnoho metod pro určení síly. Nejjednodušší a nejlepší z nich je vzít jako základ 1 kW na 10 metrů čtverečních vytápěná plocha.
Odborníci doporučují jednotku s 10% rezervou chodu. Takže k umístění na 120 metrů čtverečních vhodný kotel pro 16 kW. Pokud je plocha území 160 metrů čtverečních, výkon zařízení musí být min 18 kW, a tak dále stejným způsobem.
Help. Pokud výška stropů ve vytápěné místnosti přesahuje 3 m za každý další měřič se připočítává výkon kotle o 1-3 %.
Energetická účinnost. Udává poměr využitelného tepla, které bylo spotřebováno, k objemu spotřebovaných surovin. Tento ukazatel závisí především na palivu. Pro účinné vytápění je tedy potřeba pouze suchý spotřební materiál.
Zohledňují však i objem nakládací komory, která pojme palivové dříví do 60-65 cm. Kromě, obě kamery zakrýt speciálem vrstvou keramického betonu – udržuje uvnitř správnou teplotu. Díky tomu se palivo spaluje lépe a efektivněji.
Důležité! Optimální kotel je ten, který poskytuje minimálně 10 hodin nepřetržitého hoření surovin a slouží nepřetržitě pro 20 let.
Náklady. Pyrolýzní kotle jsou dražší než jiné typy topných kotlů. I zde však existují možnosti. Ano, domácí 2-3x levnější dovezené a z hlediska vlastností nejsou horší než zahraniční protějšky.
Konstrukce pyrolýzních kotlů – hlavní vlastnosti a výhody
Přemýšleli jste někdy o tom, kolik tepla se ztrácí do vzduchu spolu s kouřem z kotle? V některých případech může toto číslo dosáhnout 30–40 %. Existují však pokročilejší pyrolýzní kotle, které účinně vytápí domy a průmyslová zařízení pomocí průmyslového odpadu a dokonce i pneumatik. Účinnost takových instalací přesahuje 90 %, což zajišťuje snížení nákladů na vytápění. Princip činnosti pyrolýzních kotlů umožňuje použití plynu uvolněného z paliva za určitých podmínek, což zajišťuje vysokou účinnost zařízení.
Konstrukční vlastnosti pyrolýzních kotlů
Hlavním rozdílem mezi kotlovými zařízeními této třídy je přítomnost přídavné spalovací komory, ve které se spaluje směs plynů uvolněných při pyrolýze. Ve všech ostatních ohledech je konstrukce pyrolýzních kotlů zcela standardní:
- Plnicí komora se zvýšeným objemem. Při provozu je těsně uzavřen dvířky, což zabraňuje nekontrolovanému úniku vzduchu, který je u kotlů tohoto typu naprosto zbytečný.
- Plyn získaný během procesu pyrolýzy vstupuje do pece, kde se plyny spalují a poskytují tepelnou energii.
- Veškerá vzniklá tepelná energie ohřívá chladicí kapalinu, která cirkuluje ve vodním plášti. Ve skutečnosti se jedná o běžný ocelový nebo litinový výměník tepla, jehož velká plocha zaručuje rychlý nárůst teploty v topném systému.
- Ve většině případů jsou pyrolýzní kotle vybaveny dvěma ventilátory. Jeden z nich pracuje pro vstřikování a je určen k přivádění čerstvého ohřátého vzduchu do druhého topeniště, potřebného pro spalování směsi plynů. Druhý pracuje pro výfuk a je určen k odstranění zbytků spalin.
- Vzniklý popel se hromadí ve spodní části kotle, která je od topeniště oddělena roštem. Pro čištění popelníku a druhé spalovací komory jsou k dispozici speciální dvířka.
- Komíny pyrolýzních kotlů nemají žádné zásadní rozdíly. Pamatujte, že v důsledku spalování plynů zůstává ve spalinách méně agresivních nečistot a sazí, takže systém odvodu kouře se musí čistit mnohem méně často.
Konstrukce pyrolýzního kotle vyžaduje přítomnost automatizačního systému, který reguluje intenzitu procesu pyrolýzy a spalování plynu v závislosti na teplotě vody v topném systému nebo vzduchu v místnosti. Upozorňujeme, že provoz ventilátorů a řídicího systému vyžaduje připojení k elektrické síti, proto je tento typ kotle považován za volatilní.
Na jakém principu fungují pyrolýzní kotle?
Nyní pojďme zjistit, co zajišťuje vysokou účinnost a na jakém principu fungují pyrolýzní kotle.
Když dřevo nebo jiné palivo doutná a je nedostatek kyslíku, získává se směs pyrolýzních plynů, která zahrnuje oxid uhelnatý a oxid uhličitý, metan a vodík a další uhlovodíky. Praxe ukázala, že z jednoho kilogramu palivového dřeva lze získat až 1,2 metru krychlového plynného paliva. Všimněte si, že z hlediska výhřevnosti není taková směs o moc horší než zemní plyn.
To je základem principu činnosti pyrolýzního kotle:
- Hlavní topeniště je plně zatíženo palivovým dřevem, štěpkami, odpadním pryžovým zbožím nebo uhlím, poté se provede zapálení.
- Stejně jako ostatní kotle s dlouhým spalováním je využíván princip „horního spalování“, kdy palivo doutná ve vrstvách shora dolů. Je tu ale velký rozdíl – k procesu dochází při nedostatku vzduchu.
- Směs plynů získaná v procesu vstupuje do hlavní spalovací komory. Čerpá se tam čerstvý vzduch, který se cestou ohřívá.
- Výsledná směs plynu a vzduchu se spálí, přičemž se uvolní velké množství tepla, a zbývající produkty se odvedou komínem.
- Intenzita spalování a teplota chladicí kapaliny se regulují změnou množství vzduchu přiváděného do topeniště.
Jak vidíte, princip fungování pyrolýzního kotle je poměrně jednoduchý. Zároveň umožňuje získat dodatečnou energii, která se u konvenčních kotlových zařízení jednoduše vypustila do ovzduší. Možná úspora paliva může být 15-20% v závislosti na modelu kotle.
Hlavní výhody pyrolýzních kotlů
Pyrolýzní kotle jsou hlavním typem zařízení prodávaného naší společností Kotel 52. S touto volbou jsou spojeny následující výhody těchto instalací:
- Zvýšená účinnost při používání různých druhů paliv, včetně výrobních odpadů.
- Schopnost získat 3-4krát více tepelné energie bez zvýšení množství spáleného paliva.
- V závislosti na objemu topeniště se doba hoření jedné náplně palivového dřeva může pohybovat od 12 do 24 hodin, v některých případech i déle. Díky tomu se kotel velmi snadno udržuje a nevyžaduje neustálý lidský dohled.
- Toto kotlové zařízení se vyznačuje vysokou účinností. Praxe ukázala, že pro kotle o tepelném výkonu 350–400 kW stačí 1,9 kubíků paliva za den.
- V odváděných spalinách zůstává minimální množství popela a škodlivých nečistot, téměř všechny shoří. Díky tomu se výrazně snižuje dopad na životní prostředí a komín se musí čistit mnohem méně často.
Z hlediska účinnosti lze pyrolýzní kotle srovnávat se zařízeními plynových kotlů. Právě tato skutečnost předurčila stále se zvyšující poptávku po instalacích tohoto typu. A to i přesto, že náklady na takové kotle jsou o něco vyšší ve srovnání s běžnými modely. Ostatně provozní náklady, a dokonce i cena samotného vytápění, se při použití takového zařízení výrazně snižují.