Pirolízis fűtőkazánok: a hosszú égésű kazánok működési elve és típusai

Az évek múlnak, a tudomány és a technológia halad előre, és a szilárd tüzelőanyagok továbbra is keresettek.Hagyományos kályhában vagy cserépkályhában fával elégetni nem túl hatékony, de a pirolízis fűtőkazánok megváltoztatták a helyzetet – az egységeket nagy hatásfok és viszonylag egyszerű működés jellemzi.

Egyetértek, ezek meglehetősen jelentős érvek az autonóm fűtés megszervezésekor. Ha hatékony kazánt keres otthonába, akkor érdemes közelebbről megvizsgálnia a pirolízis kazánokat.

Elmondjuk, hogyan tervezték és működnek a hosszú égésű egységek, mik azok műszaki és működési jellemzői, valamint áttekintést adunk a hazai és külföldi gyártók legjobban értékelt modelljeiről.

Mi a pirolízis

A tűzifa talán az első tüzelőanyag az emberiség történetében. Szinte mindenki tudja, milyen gyorsan égnek el a szabad levegőn, és hogy nem sok hő szabadul fel. De a helyzet gyökeresen megváltozik, ha az égési folyamathoz eltérő feltételeket teremtenek.

Az úgynevezett pirolízises égetést zárt kamrákban hajtják végre. Tűzifát vagy más hasonló típusú szilárd tüzelőanyagot raknak be: pellet, fűrészpor, fahulladék stb.

Az üzemanyagot meggyújtják, majd csökkentik a kamrába belépő levegő mennyiségét.

Mint ismeretes, az égés során oxidatív folyamatok mennek végbe, amelyeknek egyik fő résztvevője a levegőben lévő oxigén. Ha kevés az oxigén, a reakció lelassul, és a fa lassan ég, valójában ilyen körülmények között egyszerűen parázslik. Ezáltal bizonyos mennyiségű hőenergia, hamu és gyúlékony gáz szabadul fel.

A pirolízis folyamata ezzel nem ér véget.Az elsődleges tüzelőanyag elégetésével nyert gáz légtömegekkel keveredik, és ég is. Ennek eredményeként lényegesen több hőenergiát bocsát ki, mint normál hőtermelők üzemeltetésekor.

Ezért a pirolízis kazánok nagyon tisztességes hatékonyságot mutatnak a tiszta állapotukhoz képest szilárd tüzelésű „testvérek”, és gyakran lehetőséget adnak a fűtési költségek jelentős megtakarítására is.

Az ilyen típusú fűtőberendezések előnye, hogy működési elve és kialakítása viszonylag egyszerű. Az égésterekbe belépő levegő mennyiségét egy hagyományos mechanikus csappantyú szabályozza. Az egyszerű kialakítás biztosítja a készülék megbízhatóságát, a pirolízis kazánok meghibásodása nem gyakori.

Ez a diagram világosan bemutatja a pirolízis égési folyamatának minden szakaszát. A készülék belsejében a hőmérséklet elérheti az 1200°C-ot (+)

A pirolízis kazánok másik „plusza” a hosszú égési idő. A készülék üzemanyaggal való teljes feltöltése lehetővé teszi, hogy ne zavarja a folyamatot több órán keresztül, néha több mint egy napig, azaz. nincs szükség folyamatosan fát a tűztérbe tölteni, ahogy ez a nyílt égésnél történik.

Természetesen ez nem jelenti azt, hogy a pirolízis kazán felügyelet nélkül hagyható. A többi fűtőberendezéshez hasonlóan szigorú biztonsági előírások vonatkoznak rájuk.

Érdemes megjegyezni, hogy a pirolízis kazán nem mindenevő - az üzemanyag nedvességtartalmának alacsonynak kell lennie. Ellenkező esetben az értékes hőenergia egy részét nem a hűtőfolyadék melegítésére, hanem az üzemanyag szárítására fordítják.

A pirolízis tüzelésű kazánok, különösen az öntöttvasból készült kazánok jelentős fizikai súlyúak, ezért mindig csak padlón álló modellek képviselik őket

A pirolízis égetése során a tüzelőanyag szinte teljesen ég, a készüléket sokkal ritkábban kell tisztítani, mint a hagyományos szilárd tüzelésű kazán működtetésekor. A tisztítás után kapott finom hamut műtrágyaként használják fel. Az ilyen kazánokban az üzemanyag elégetése fentről lefelé történik.

Ezért a természetes légáramlás lehetőségei a tűztérben észrevehetően korlátozottak. A ventilátoros kényszerlevegő-befecskendezés alkalmazása jelentősen javítja a készülék hatásfokát, ugyanakkor energiafüggővé teszi a kazánt, hiszen a ventilátor működéséhez áramra van szükség.

Pirolízis kazán tervezése és üzemeltetése

A pirolízis kazán tűzterét két részre osztják. Az elsőben tűzifát égetnek, a másodikban pedig pirolízisgázok és levegő keverékének másodlagos elégetését hajtják végre. Az első kamrát a másodiktól egy rács választja el, amelyre az üzemanyag kerül.

A levegőt általában egy kis ventilátor szorítja. Bár a kis modellekben néha füstelszívót használnak a huzat létrehozásához.

Ez a diagram egy alsó égésű pirolízis kazán szerkezetét mutatja be. A tűzifa lassan ég, kevés oxigénnel, és gyúlékony gázt bocsát ki (+)

A kényszerszellőztetés jelenléte tekinthető a fő különbségnek a pirolízis kazán és a klasszikus szilárd tüzelésű modell között. A készülék teste két egymásba helyezett részből áll. A falak közötti teret hűtőfolyadék tölti ki, amelynek szerepét hagyományosan a víz tölti be.

Először az üzemanyagot töltik be a pirolízis kazán kemencéjének első rekeszébe, majd bekapcsolják a ventilátort és meggyújtják az üzemanyagot.A keletkező gyúlékony gázok a második rekeszbe kerülnek, levegővel keverednek és elégnek.

Az égési hőmérséklet elérheti az 1200°C-ot. A külső hőcserélőben lévő víz felmelegszik és a ház fűtési rendszerén keresztül keringethető. Az égéstermékek maradványait a kéményen keresztül távolítják el.

A pirolízises égetési elvet alkalmazó készülékek viszonylag magas árat érhetik. A hagyományos szilárd tüzelésű kazán lényegesen kevesebbe kerül. De a hosszú égésű kazánokban a fa szinte teljesen ég, ami nem mondható el egy klasszikus kazánról.

A pirolízis kazán tűzifája bizonyos követelményeket támaszt a méret és a páratartalom tekintetében. Részletes információk a gyártó utasításaiban találhatók

A pirolízis kazán kiválasztásakor ne feledje, hogy az olcsó, kis teljesítményű modelleket általában csak tűzifára tervezték. A drága módosítások különféleképpen működhetnek üzemanyag típusok.

Ezenkívül az üzemanyagot maximálisan be kell töltenie a készülékbe; a terhelés csökkentése megnövekedett hamu és koromképződéshez vezet, és negatívan befolyásolja az egység egészének működését.

Felső égésű kazánok

A pirolízis eszköz egyik lehetősége egy felső égésű kazán. A két egység működési elve nagyon hasonló.

Ugyanígy nagy mennyiségű alacsony páratartalmú szilárd tüzelőanyagot töltenek be a tűztérbe, levegőt nyomnak be, és a tüzelőanyagot csökkentett oxigénmennyiséggel hagyják parázsolni. Az oxigén áramlását szabályozó szelep a kívánt pozícióba van felszerelve.

Egy felső égésű kazán diagramja. Az ilyen kazán tűzterének szilárd alja van, az égéstermékek részecskéi a kéményen keresztül távoznak (+)

De a hosszú égésű kazánoknak nincs sem hamutartója, sem rostélya.Az alja egy üres fémlemez. Az ilyen kazánokat úgy tervezték, hogy a fa teljesen leégjen, és a tűztérben maradó kis mennyiségű hamut levegővel kifújják.

Az ilyen eszközöket nagy hatékonyság jellemzi, és 1000 ° C feletti hőmérsékleten is működnek.

Az ilyen eszközök fő jellemzője, hogy teljes terhelés esetén valóban hosszú élettartamot biztosítanak. Az ilyen eszközök üzemanyagkamrája általában henger alakú.

Az üzemanyagot felülről töltik be, és az égéshez szükséges levegőt felülről, középen szivattyúzzák.

A felső égésű kazánokban a levegőbefecskendező berendezés egy mozgatható elem, amely a fa kiégésével lefelé mozog.

Ez biztosítja a tüzelőanyag felső rétegének lassú parázslását. Az üzemanyag fokozatosan ég, szintje a tűztérben csökken. Ezzel egyidejűleg megváltozik a tűztérbe levegőt szállító készülék helyzete, ez az elem az ilyen modellekben mozgatható, és gyakorlatilag a tűzifa felső rétegén fekszik.

Az égés második szakasza a tűztér felső részében zajlik, amelyet vastag fémtárcsa választ el az alsó rekesztől. Az alatta lévő tüzelőanyag elégetése következtében keletkező forró pirolízisgázok kitágulnak és felfelé mozognak.

Itt keverednek levegővel és égnek, emellett a hőenergia jelentős részét továbbítják a hőcserélőnek.

Az égésteret két részre osztó tárcsát tartó gerenda, akárcsak maga ez a tárcsa, a felső égésterű kazán működése során folyamatosan magas hőmérséklet hatása alatt áll. Idővel ezek az elemek kiégnek, és rendszeresen cserélni kell őket.

A huzatszabályozót általában az üzemanyagkamra második részének kimeneténél szerelik fel.Ez egy automatikus eszköz, amely meghatározza a hűtőfolyadék hőmérsékletét, és a kapott adatoktól függően szabályozza az éghető gáz mozgásának intenzitását. Megvédi a készüléket az esetleges túlmelegedéstől.

Érdemes megjegyezni, hogy az ilyen kazánokban lévő külső hőcserélő reagál a hőcserélőben lévő folyadék keringési sebességének változásaira, pl. hőmérséklet-ingadozásokra. A készülék felületén azonnal kondenzátum réteg képződik, ami korróziót okoz, különösen, ha acélkazánokról van szó.

Előnyösebb öntöttvasból készült eszközt venni, amely sokkal jobban ellenáll az ilyen hatásoknak.

Bár a hosszú égésű pirolízis kazánokban a tüzelőanyagnak maradék nélkül kell égnie, a gyakorlatban ez nem mindig van így. Néha a hamu összetapad, olyan részecskéket képezve, amelyeket nehéz levegőárammal eltávolítani.

Ha nagy mennyiségű ilyen maradvány halmozódik fel a tűztérben, akkor az egység hőteljesítményében észrevehető csökkenés figyelhető meg. Ezért a felső égésű kazánt továbbra is rendszeresen meg kell tisztítani.

Az ilyen típusú készülékek sajátossága, hogy a tüzelőanyag égésekor újratölthető anélkül, hogy megvárná a teljes tüzelőanyag-terhelés elégetését. Ez kényelmes, ha meg kell szabadulnia a gyúlékony háztartási hulladéktól.

Vannak olyan felsőégésű kazánok is, amelyek nem csak fa tüzelőanyaggal, hanem szénnel is működnek. Az ilyen típusú pirolízis kazánokban nincsenek összetett automatikus vezérlőegységek, így a súlyos meghibásodások rendkívül ritkák.

A felső égésű kazán kialakítása lehetővé teszi a tűztér szükség esetén csak részleges terhelését. Ebben az esetben azonban az üzemanyag felső rétegének meggyújtása nem lehet egyszerű.Magát a tüzelőanyagot meg kell szárítani, nyitott farakás tűzifa nem alkalmas egy ilyen kazánhoz.

Az ilyen típusú berendezésekhez szintén nem szabad nagy frakciójú üzemanyagot használni, pl. A fát apró darabokra kell vágni.

A gázgenerátoros kazánok működési jellemzői

A pirolízis kazán működési hatékonysága nagymértékben függ az üzemanyag típusától és minőségétől. Műszakilag nem csak fa, hanem szén, sőt tőzeg is betölthető a tűztérbe, a legtöbb modern kazánmodell többféle tüzelőanyag felhasználására készült.

A fa típustól függően körülbelül 5-6 óra alatt ég le. Minél keményebb a fa, annál tovább ég.

A pirolízis tüzelésű kazánok modern modelljei különféle fa tüzelőanyaggal működhetnek: tűzifa, brikett, pellet, szén, tőzeg stb.

A feketeszén elégetése körülbelül tíz órát vesz igénybe, és ugyanennyi barnaszén nyolc órán keresztül parázslik. A gyakorlatban a pirolízis technológia mutatja a legnagyobb hőátadást száraz fával megrakva. Optimálisnak tekinthető a legfeljebb 20% nedvességtartalmú és körülbelül 45-65 cm hosszú tűzifa.

Ha nem áll rendelkezésre ilyen tüzelőanyag, akkor szenet vagy más szerves tüzelőanyagot használhat: speciális fűrészpor brikett és fapellet, fafeldolgozásból nyert hulladék, tőzeg, cellulóz tartalmú anyagok stb.

A kazán működtetésének megkezdése előtt alaposan tanulmányozza át a készülék gyártójának üzemanyagra vonatkozó ajánlásait.

A pirolízis tüzelésű kazánokban a levegőellátást hagyományos mechanikus szelepek szabályozzák. A komplex elektronika hiánya biztosítja a készülék magas hibatűrését

Az ilyen eszközökben túl nedves üzemanyag elfogadhatatlan.Amikor a tűztérben ég, további vízgőz képződik, ami hozzájárul az olyan melléktermékek képződéséhez, mint a kátrány és a korom.

A kazán falai beszennyeződnek, a hőátadás csökken, és idővel a kazán akár le is állhat és kialudhat.

Ha túl magas páratartalmú fát használ a pirolízis tüzelésű kazánhoz, a készülék belsejében kátrányképződés alakul ki, ami rontja a készülék hőátadását és meghibásodáshoz vezethet.

Ha száraz tüzelőanyagot helyezünk a tűztérbe, és a kazán megfelelően van beállítva, a készülék működése során keletkező pirolízisgáz sárga-fehér lángot hoz létre. Az ilyen égést a tüzelőanyag égéséből származó melléktermékek jelentéktelen felszabadulása kíséri.

Ha a láng színe eltérő, érdemes ellenőrizni az üzemanyag minőségét, valamint a készülék beállításait.

A levegővel kevert pirolízisgázok egyenletes sárga-fehér lánggal égnek. Ha a láng színe megváltozott, előfordulhat, hogy ellenőriznie kell a kazán beállításait vagy az üzemanyag minőségét

A hagyományos szilárd tüzelésű berendezésektől eltérően a tűzifa szilárd tüzelőanyaggal működő pirolízis kazánokba való betöltése előtt a tűzteret elő kell melegíteni.

Ehhez hajtsa végre a következő lépéseket:

1. Töltsön kis száraz gyújtót (papír, faforgács stb.) a tűztér aljára.
2. Hasonló anyagokból készült fáklyával gyújtották fel.
3. Csukja be az égéstér ajtaját.
4. A betöltőkamra ajtaja kissé nyitva van.
5. Add hozzá a tűzhelyet, amikor ég.
6. Az eljárást addig ismételjük, amíg az alján parázsló szénréteg képződik.

Ebben a pillanatban a tűztér már körülbelül 500-800 °C-ra felmelegedett, megteremtve a feltételeket a fő tüzelőanyag betöltéséhez. Ne használjon benzint, kerozint vagy más hasonló folyékony anyagot a tűzgyújtáshoz.A hosszú égésű kazán kemencéjének felmelegítése előtt győződjön meg arról, hogy a készülék készen áll a használatra.

A pirolízis tüzelésű kazánok jellemző tulajdonsága a kis mennyiségű hamu és hamu, amely megkönnyíti a készülék tisztításának és karbantartásának folyamatát.

Ehhez ellenőrizze a huzat jelenlétét, az ajtók tömítettségét, a zárszerkezetek és a vezérlőberendezések használhatóságát, a meglétét hűtőfolyadék a fűtési rendszerben stb.

Ezután kapcsolja be a termosztátot, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a készülék feszültséget kap. Ezt követően nyissa ki a közvetlen huzat-csappantyút, és 5-10 percig szellőztesse ki a kazánt.

A népszerű modellek áttekintése

Meg kell érteni, hogy bármely pirolízis kazán meglehetősen nehéz egység, amelyet nem falra akasztásra szánnak. Az ilyen eszközök kis ház és tágas nyaralók fűtésére egyaránt használhatók. Más fűtőegységekhez hasonlóan hosszú égésű kazánok teljesítménye változó.

A pirolízis kazán kiválasztásakor olyan mutatókra kell összpontosítania, mint az eszköz hőteljesítménye, a töltőkamra mérete, egy másodlagos áramkör jelenléte stb.

A vásárlók általában erre a mutatóra összpontosítanak.

Az ilyen berendezések népszerű modelljei között meg kell említeni:

• Atmos (Ukrajna) - olyan eszközök képviselik, amelyek fával és szénnel is működhetnek, a teljesítmény 14 és 75 kilowatt között változik.
• Támadás (Szlovákia) - akár 950 négyzetméteres terület fűtésére is alkalmas. m, egyes modellek áramkimaradás esetén is képesek tovább működni.
• Bosch (Németország) - kiváló minőségű termékek egy jól ismert márkától, a teljesítmény 21-38 kilowatt között változik.
• Buderus (Németország) uralkodók által képviselt Elektromet És Logano, az első a pirolízis kazán klasszikus változataként ismert Európában, a második a modernebb, magánlakásokba szánt változatok.
• Gefest (Ukrajna) - nagy teljesítményű eszközök akár 95%-os hatékonysággal.
• KT-2E (Oroszország) kifejezetten nagy lakóhelyiségek számára készült, az egység teljesítménye 95 kilowatt.
• Opop (Cseh Köztársaság) - viszonylag olcsó kazánok, megbízhatóak és tartósak, teljesítménye 25-45 kilowatt.
• Stropuva (Litvániában vagy Ukrajnában gyártott) hét kilowatt vagy annál nagyobb teljesítménnyel egészen alkalmasak egy kis otthonba, de a modellpaletta erősebb eszközöket is tartalmaz.
• Viessmann (Németország) - ideális választás magánháztartások számára, a teljesítmény 12 kilowatttól kezdődik, a modern technológiák használata lehetővé teszi az üzemanyag-megtakarítást.
• "Buran" (Ukrajna) akár 40 kilowatt teljesítménnyel egy másik népszerű lehetőség a nagy házak tulajdonosai számára.
• "Logika" (Lengyelország) 20 kilowattos nagy teljesítményű készülékek könnyedén felfűtenek akár 2 ezer négyzetméteres helyiségeket. m, ez inkább egy kazán ipari igényekre: műhelyek, irodák, üvegházak fűtésére stb.

A magánház pirolízis kazánjának kiválasztásakor ügyeljen a két áramkörrel rendelkező modellekre, hogy ne csak melegítse az otthont, hanem autonóm melegvízellátást is biztosítson.

A melegvíz-ellátás hőcserélője lehet tároló vagy átfolyó típusú. Az utóbbi lehetőséghez megnövelt hőteljesítményű kazánmodelleket használnak.

Ha pénzt szeretne megtakarítani, megpróbálhat pirolízis kazánt készíteni saját kezével. Összeszerelési technológiáját a ez a cikk.

Következtetések és hasznos videó a témában

Ez a videó egyértelműen bemutatja a pirolízis kazán működési elvét:

A felső égésű kazán működésének részletes áttekintése itt található:

A pirolízis kazánok nem olcsók, de teljes mértékben megérik a befektetést. Ha megfelelően telepítik és karbantartják, az ilyen eszközök stabil és olcsó hőt biztosítanak otthonának.

Pirolízis kazánt keres otthona fűtéséhez? Vagy van tapasztalatod ilyen egységek üzemeltetésében? Kérjük, hagyjon megjegyzéseket a cikkhez, és ossza meg benyomásait a pirolízis kazánok használatáról. A visszajelzési űrlap az alsó blokkban található.