Pyrolysevarmekjeler: driftsprinsipp og typer langbrennende kjeler

Årene går, vitenskap og teknologi går fremover, og fast brensel er fortsatt etterspurt.Å brenne ved i en tradisjonell komfyr eller gryteovn er lite effektivt, men pyrolysevarmekjeler har endret situasjonen - enhetene er preget av høy effektivitet og relativt enkel drift.

Enig, dette er ganske viktige argumenter når du arrangerer autonom oppvarming. Er du på jakt etter en effektiv kjele til hjemmet ditt, så bør du se nærmere på pyrolysekjeler.

Vi vil fortelle deg hvordan langbrennende enheter er designet og fungerer, hva deres tekniske og operasjonelle funksjoner er, og gir også en oversikt over de mest rangerte modellene fra innenlandske og utenlandske produsenter.

Hva er pyrolyse

Ved er kanskje det aller første brenselet i menneskehetens historie. Nesten alle vet hvor raskt de brenner i friluft, og at det ikke frigjøres mye varme. Men situasjonen endrer seg radikalt dersom det skapes ulike forhold for forbrenningsprosessen.

Den såkalte pyrolyseforbrenningen utføres i lukkede kamre. Ved eller annet fast brensel av lignende type lastes der: pellets, sagflis, treavfall, etc.

Drivstoffet tennes og deretter reduseres mengden luft som kommer inn i kammeret.

Som kjent oppstår oksidative prosesser under forbrenning, hvor en av hoveddeltakerne er oksygen i luften. Hvis det er lite oksygen, bremses reaksjonen og treet brenner sakte, faktisk ulmer det under slike forhold. Dette frigjør en viss mengde termisk energi, aske og brennbar gass.

Pyrolyseprosessen slutter ikke der.Gassen som oppnås ved å brenne det primære drivstoffet blander seg med luftmasser og brenner også. Som et resultat frigjør den betydelig mer termisk energi enn ved drift av standard varmegeneratorer.

Derfor viser pyrolysekjeler svært anstendig effektivitet sammenlignet med deres rene fast brensel "brødre", og gir også ofte en mulighet til å spare betydelig på oppvarmingskostnadene.

Fordelen med varmeutstyr av denne typen er at prinsippet for drift og design er relativt enkelt. Mengden luft som kommer inn i forbrenningskamrene styres av et konvensjonelt mekanisk spjeld. Den enkle utformingen sikrer enhetens pålitelighet; havari for pyrolysekjeler er ikke en hyppig forekomst.

Dette diagrammet viser tydelig alle stadier av pyrolyseforbrenningsprosessen. Temperaturen inne i enheten kan nå 1200°C (+)

Et annet "pluss" med pyrolysekjeler er en lang forbrenningsperiode. Fullt lasting av enheten med drivstoff lar deg ikke forstyrre prosessen i flere timer, noen ganger mer enn en dag, dvs. det er ikke nødvendig å hele tiden fylle ved til brennkammeret, slik det skjer ved åpen brenning.

Dette betyr selvsagt ikke at pyrolysekjelen kan stå uten tilsyn. Som med annet oppvarmingsutstyr er det strenge sikkerhetsforskrifter.

Det er verdt å huske at en pyrolysekjele ikke er altetende - drivstofffuktighetsinnholdet skal være lavt. Ellers vil en del av den dyrebare termiske energien ikke bli brukt på å varme opp kjølevæsken, men på å tørke drivstoffet.

Pyrolyse forbrenningskjeler, spesielt de som er laget av støpejern, har betydelig fysisk vekt, så de er alltid representert bare av gulvstående modeller

Når du implementerer pyrolyseforbrenning, brenner drivstoffet nesten fullstendig; enheten må rengjøres mye sjeldnere enn når du bruker en tradisjonell fastbrenselkjele. Den fine asken som oppnås etter rengjøring brukes som gjødsel. Drivstoffforbrenning i slike kjeler skjer fra topp til bunn.

Derfor er mulighetene for naturlig luftsirkulasjon i brennkammeret merkbart begrenset. Bruken av tvungen luftinjeksjon ved hjelp av en vifte forbedrer effektiviteten til enheten betydelig, men gjør samtidig kjelen energiavhengig, siden viften krever strøm for å fungere.

Design og drift av en pyrolysekjele

Brannkammeret til pyrolysekjelen er delt inn i to seksjoner. I den første brennes ved, og i den andre utføres sekundær forbrenning av en blanding av pyrolysegasser og luft. Det første kammeret er atskilt fra det andre med en rist, som drivstoffet er plassert på.

Luften presses vanligvis av en liten vifte. Selv om det i små modeller noen ganger brukes en røykavtrekk for å skape trekk.

Dette diagrammet viser strukturen til en bunnforbrenningspyrolysekjele. Ved brenner sakte med lite oksygen og avgir brennbar gass (+)

Tilstedeværelsen av tvungen ventilasjon kan betraktes som hovedforskjellen mellom en pyrolysekjele og en klassisk modell med fast brensel. Enhetskroppen består av to deler satt inn i hverandre. Rommet mellom veggene er fylt med en kjølevæske, hvis rolle tradisjonelt spilles av vann.

Først lastes drivstoff inn i det første rommet i ovnen til pyrolysekjelen, deretter slås viften på og drivstoffet tennes.De resulterende brennbare gassene beveger seg til det andre rommet, blandes med luft og brenner.

Forbrenningstemperaturen kan nå 1200°C. Vannet i den eksterne varmeveksleren varmes opp og sirkuleres gjennom husets varmesystem. Rester av forbrenningsprodukter fjernes gjennom skorsteinen.

Apparater som bruker pyrolyseforbrenningsprinsippet kan bebreides med en relativt høy pris. En konvensjonell fastbrenselkjele koster betydelig mindre. Men i langbrennende kjeler brenner ved nesten helt, noe som ikke kan sies om en klassisk kjele.

Ved til en pyrolysekjele har visse krav når det gjelder størrelse og fuktighet. Detaljert informasjon finnes i produsentens instruksjoner

Når du velger en pyrolysekjele, bør du huske at rimelige laveffektsmodeller vanligvis kun er designet for ved. Dyre modifikasjoner kan fungere på forskjellige drivstofftyper.

Dessuten må du laste drivstoff inn i enheten maksimalt; å redusere belastningen fører til økt dannelse av aske og sot, og påvirker også driften av enheten som helhet negativt.

Topp forbrenningskjeler

Et av alternativene for en pyrolyseanordning er en øvre forbrenningskjele. Driftsprinsippet til disse to enhetene er veldig likt.

På samme måte lastes en stor mengde fast brensel med lav luftfuktighet inn i brennkammeret, luft presses inn og drivstoffet får ulme med redusert oksygenmengde. Ventilen som regulerer oksygenstrømmen er installert i ønsket posisjon.

Diagram av en toppforbrenningskjele. Brannkammeret til en slik kjele har en solid bunn, partikler av forbrenningsprodukter fjernes gjennom skorsteinen (+)

Men langbrennende kjeler har verken askekar eller rist.Bunnen er en blank metallplate. Slike kjeler er utformet slik at veden brenner helt, og den lille mengden aske som er igjen i brennkammeret blåses ut med luft.

Slike enheter er preget av høy effektivitet og fungerer også ved temperaturer over 1000°C.

Hovedtrekket til slike enheter er at de virkelig gir lang levetid når de er fullastet. Drivstoffkammeret i slike enheter er vanligvis laget i form av en sylinder.

Drivstoff lastes inn ovenfra, og luften som er nødvendig for forbrenning pumpes ovenfra, i midten.

I toppbrennende kjeler er luftinjeksjonsanordningen et bevegelig element som beveger seg nedover etter hvert som veden brenner ut.

Dette sikrer langsom ulming av det øverste drivstofflaget. Drivstoffet brenner gradvis, nivået i brennkammeret synker. Samtidig endres posisjonen til enheten for tilførsel av luft til brennkammeret; dette elementet i slike modeller er bevegelig og ligger praktisk talt på det øverste laget av ved.

Det andre forbrenningsstadiet finner sted i den øvre delen av brennkammeret, som er adskilt fra det nedre rommet med en tykk metallskive. Varme pyrolysegasser dannet som et resultat av forbrenning av brensel under utvider seg og beveger seg oppover.

Her blandes de med luft og brenner, og overfører i tillegg en betydelig del av termisk energi til varmeveksleren.

Bjelken som holder skiven som deler forbrenningskammeret i to deler, som denne skiven selv, er konstant under påvirkning av høy temperatur under driften av den øverste forbrenningskjelen. Over tid brenner disse elementene ut og må skiftes ut med jevne mellomrom.

En trekkregulator er vanligvis installert ved utløpet av den andre delen av drivstoffkammeret.Dette er en automatisk enhet som bestemmer temperaturen på kjølevæsken og, avhengig av mottatte data, regulerer bevegelsesintensiteten til den brennbare gassen. Det beskytter enheten mot mulig overoppheting.

Det er verdt å merke seg at den eksterne varmeveksleren i slike kjeler reagerer på endringer i hastigheten på væskesirkulasjonen i varmeveksleren, dvs. til temperatursvingninger. Et lag med kondensat dannes umiddelbart på overflaten av enheten, noe som forårsaker korrosjon, spesielt når det gjelder stålkjeler.

Det er å foretrekke å ta en enhet laget av støpejern, som motstår slike effekter mye bedre.

Selv om brensel i langbrennende pyrolysekjeler skal brenne uten rester, er dette i praksis ikke alltid tilfelle. Noen ganger askekaker, danner partikler som er vanskelig å fjerne med en strøm av luft.

Hvis en stor mengde slike rester samler seg i brannboksen, kan det observeres en merkbar reduksjon i enhetens varmeeffekt. Derfor bør den øverste forbrenningskjelen fortsatt rengjøres med jevne mellomrom.

Det særegne ved enheter av denne typen er at når drivstoffet brenner, kan det lastes på nytt uten å vente på at hele drivstofflasten skal brenne. Dette er praktisk når du skal kvitte deg med brennbart husholdningsavfall.

Det finnes også varianter av toppbrennende kjeler som går ikke bare på vedbrensel, men også på kull. Det er ingen komplekse automatiske kontrollenheter i pyrolysekjeler av denne typen, så alvorlige sammenbrudd er ekstremt sjeldne.

Utformingen av den øverste forbrenningskjelen gjør at brennkammeret kun kan belastes delvis, om nødvendig. Men i dette tilfellet er det kanskje ikke lett å tenne det øverste drivstofflaget.Selve drivstoffet må tørkes, ved fra en åpen vedstabel er ikke egnet for en slik kjele.

Drivstoff av store fraksjoner bør heller ikke brukes til denne typen utstyr, d.v.s. Veden må kuttes i små biter.

Funksjoner ved drift av gassgeneratorkjeler

Driftseffektiviteten til en pyrolysekjele avhenger i stor grad av typen og kvaliteten på drivstoffet. Teknisk sett kan ikke bare tre, men også kull og til og med torv lastes inn i brennkammeret; de fleste moderne kjelemodeller er designet for å bruke flere typer drivstoff.

Tre brenner på ca 5-6 timer, avhengig av type. Jo hardere veden er, jo lenger brenner den.

Moderne modeller av pyrolyseforbrenningskjeler kan operere på forskjellige typer vedbrensel: ved, briketter, pellets, kull, torv, etc.

Det vil ta omtrent ti timer å brenne svartkull, og samme mengde brunkull vil ulme i åtte timer. I praksis viser pyrolyseteknologi den høyeste varmeoverføringen når den er lastet med tørt ved. Ved med et fuktighetsinnhold på ikke mer enn 20% og en lengde på ca. 45-65 cm anses som optimalt.

Hvis tilgang til slikt drivstoff ikke er tilgjengelig, kan du bruke kull eller annet organisk brensel: spesielt sagflisbriketter og trepellets, avfall fra treforedling, torv, materialer som inneholder cellulose, etc.

Før du begynner å bruke kjelen, bør du studere utstyrsprodusentens anbefalinger om drivstoff nøye.

I pyrolyseforbrenningskjeler reguleres lufttilførselen av konvensjonelle mekaniske ventiler. Fraværet av kompleks elektronikk sikrer høy feiltoleranse for enheten

For vått drivstoff i slike enheter er uakseptabelt.Når det brenner i brennkammeret, dannes det ytterligere vanndamp, som bidrar til dannelse av biprodukter som tjære og sot.

Kjelens vegger blir skitne, varmeoverføringen avtar, og over tid kan kjelen til og med slutte å fungere og gå ut.

Hvis du bruker ved med for høy luftfuktighet til en pyrolyseforbrenningskjele, vil det oppstå forhold inne i enheten for dannelse av tjære, noe som vil forverre varmeoverføringen til enheten og kan føre til sammenbrudd

Hvis tørt brensel er plassert i brennkammeret og kjelen er riktig konfigurert, vil pyrolysegassen som produseres som et resultat av driften av enheten produsere en gul-hvit flamme. Slik forbrenning er ledsaget av en ubetydelig utslipp av biprodukter fra drivstoffforbrenning.

Hvis fargen på flammen er forskjellig, er det fornuftig å sjekke kvaliteten på drivstoffet, samt innstillingene til enheten.

Pyrolysegasser blandet med luft brenner med en jevn gul-hvit flamme. Hvis fargen på flammen har endret seg, må du kanskje sjekke kjeleinnstillingene eller drivstoffkvaliteten

I motsetning til konvensjonelle fastbrenselinnretninger, må brennkammeret forvarmes før lasting av ved i pyrolysekjeler som kjører på fast brensel.

For å gjøre dette, utfør følgende trinn:

1. Legg små tørr opptenning (papir, flis, etc.) på bunnen av brennkammeret.
2. De satte fyr på den ved hjelp av en lommelykt laget av lignende materialer.
3. Lukk døren til brennkammeret.
4. Lastekammerdøren står litt åpen.
5. Tilsett porsjoner med opptenning etter hvert som det brenner.
6. Prosessen gjentas til det dannes et lag med ulmende kull i bunnen.

På dette tidspunktet har brennkammeret allerede varmet opp til omtrent 500-800 °C, noe som skaper forhold for lasting av hoveddrivstoffet. Ikke bruk bensin, parafin eller andre lignende flytende stoffer for å tenne opptenningsbålet.Før du varmer opp ovnen til en langbrennende kjele, bør du sørge for at enheten er klar til bruk.

Et karakteristisk trekk ved pyrolyse forbrenningskjeler er en liten mengde aske og aske, noe som letter prosessen med å rengjøre enheten og dens vedlikehold

For å gjøre dette, sjekk tilstedeværelsen av trekk, tettheten til dørene, brukbarheten til låsemekanismer og kontrollutstyr, tilstedeværelsen kjølevæske i varmesystemet og så videre.

Deretter bør du slå på termostaten for å være sikker på at det kommer spenning til enheten. Etter dette åpner du det direkte trekkspjeldet og ventilerer kjelen i 5-10 minutter.

Gjennomgang av populære modeller

Det skal forstås at enhver pyrolysekjele er en ganske tung enhet som ikke er beregnet for å henge på veggen. Slike enheter kan brukes både til oppvarming av et lite hus og romslige hytter. Som andre varmeenheter, langbrennende kjeler variere i kraft.

Når du velger en pyrolyseforbrenningskjele, bør du fokusere på slike indikatorer som enhetens termiske kraft, størrelsen på lastekammeret, tilstedeværelsen av en sekundær krets, etc.

Kjøpere fokuserer vanligvis på denne indikatoren.

Blant de populære modellene av slikt utstyr bør vi nevne:

• Atmos (Ukraina) - er representert av enheter som kan operere på både tre og kull, kraften varierer fra 14 til 75 kilowatt.
• Angrep (Slovakia) - i stand til å varme opp områder på opptil 950 kvm. m, noen modeller er i stand til å fortsette å jobbe selv under strømbrudd.
• Bosch (Tyskland) - produkter av høy kvalitet fra et kjent merke, effekten varierer mellom 21-38 kilowatt.
• Buderus (Tyskland) representert av herskere Elektromet Og Logano, den første er velkjent i Europa som en klassisk versjon av en pyrolysekjele, den andre er mer moderne versjoner beregnet på private hjem.
• Gefest (Ukraina) - enheter med høy effekt med effektivitet på opptil 95 %.
• KT-2E (Russland) er spesielt designet for store boliger, enhetens kraft er 95 kilowatt.
• Opop (Tsjekkia) - relativt rimelige kjeler, pålitelige og holdbare, kraft 25-45 kilowatt.
• Stropuva (laget i Litauen eller Ukraina) med en effekt på syv kilowatt eller mer er ganske egnet for et lite hjem, men modellutvalget inkluderer også kraftigere enheter.
• Viessmann (Tyskland) - et ideelt valg for private husholdninger, kraft starter fra 12 kilowatt, bruk av moderne teknologier lar deg spare drivstoff.
• "Buran" (Ukraina) med en effekt på opptil 40 kilowatt er et annet populært alternativ for eiere av store hytter.
• "Logikk" (Polen) høyeffektsenheter på 20 kilowatt varmer enkelt rom opp til 2 tusen kvadratmeter. m, det er mer en kjele for industrielle behov: varmeverksteder, kontorer, drivhus, etc.

Når du velger en pyrolysekjele for et privat hjem, bør du være oppmerksom på modeller med to kretser, for ikke bare å varme opp hjemmet, men også for å gi det en autonom varmtvannsforsyning.

Varmeveksleren for varmtvannsforsyning kan være lagrings- eller strømningstype. For det siste alternativet brukes kjelemodeller med økt termisk effekt.

Hvis du vil spare penger, kan du prøve å lage en pyrolysekjele med egne hender. Monteringsteknologien er beskrevet i denne artikkelen.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Denne videoen viser tydelig driftsprinsippet til en pyrolysekjele:

En detaljert oversikt over driften av en toppforbrenningskjele finner du her:

Pyrolysekjeler er ikke billige, men de er fullt verdt investeringen i kjøpet. Når de er riktig installert og vedlikeholdt, vil slike enheter gi hjemmet ditt stabil og rimelig varme.

Leter du etter en pyrolysekjele for oppvarming av boligen? Eller har du erfaring med drift av slike enheter? Legg igjen kommentarer til artikkelen og del dine inntrykk av bruk av pyrolysekjeler. Tilbakemeldingsskjemaet ligger i nedre blokk.