Opvarmning med fast brændstofkedel PRISOVERSIGT OVER PELLETKEDLER TOBY - monoblockkedler på træpiller WIRBEL ECO-CK110 i Solovki

Kort om pyrolyseforbrænding

Pyrolyseprocessen er den langsomme nedbrydning af kulbrændstoffer, som forekommer under indflydelse af høje temperaturer med iltmangel. Brændbar gas eller flydende brændstof opnås ved udgangen afhængigt af råmaterialet og betingelserne for den kemiske reaktion.

Pyrolyse-varmekedler producerer og forbrænder nøjagtigt gas, deraf det andet navn - gasgenerering eller forgasning. Indledende råvarer - tørt brænde, kul, brændstofbriketter.

Diagram over et gasgeneratoranlæg, der producerer brændstof til en forbrændingsmotor

Reference. En bred vifte af faste brændstoffer indeholdende carbonhydridforbindelser anvendes til pyrolyseforbrænding. Et eksempel er produktion af flydende brændstof fra gamle bildæk eller forbrænding af affald i industrielle gasfyrede ovne.

Hvordan træpyrolyse opstår:

1. En vis mængde hakket træ eller savsmuld læsses i en lukket tank (reaktor).
2. Metalbeholderen opvarmes udefra op til 500 ... 900 ° C, luft tilføres luft gennem tårnene (blæsehuller) i begrænset omfang.
3. Træ smelter og nedbrydes i dets bestanddele - brint, methan, kulilte, vanddamp, kuldioxid. I slutningen af ​​reaktionen forbliver noget aske i bunden.
4. Den resulterende gasblanding afkøles, rengøres og pumpes derefter i cylindre til yderligere anvendelse.

Før læsning i gasgeneratoren tørres træet. Ellers vil varmeenergien blive brugt på fordampning af vand, pyrolysereaktionen vil blive meget langsommere, og vi får en masse vanddamp ved udgangen.

Bemærk, at enhver proces med forbrænding af fast brændsel ledsages af frigivelse af trægas, selv i en brand (se billedet). Pyrolyse er beskrevet mere detaljeret i vores anden publikation.

Langfyrede gasfyrede kedler med fast brændsel, pyrolyse

Driften af ​​sådanne kedler er baseret på forgasning af brændstof. Ovnen til en sådan kedel er opdelt i 2 halvdele vandret. Den øverste halvdel, som også er et ladekammer til brændstof, brænder ikke træet, men smelter. Ved at opleve virkningerne af høje temperaturer udsender brænde forskellige brændbare stoffer, som bliver det vigtigste brændstof til kedlen og brænder i det andet kammer nedenfor.

Det beskrevne funktionsprincip for kedler øger effektiviteten af ​​sådanne prøver betydeligt, i dette tilfælde kan vi tale om 85 eller endda 90%. Brændstoftiden forbrændes også betydeligt og når op til 12 timer. Faktum er, at i de kedler, der overvejes, sker processen med direkte forbrænding af brændstof kun i det nedre kammer.

I det øverste ladekammer smelter brænde kun og udsender brandfarlige stoffer. Derefter blandes de brændbare stoffer med luft og sendes gennem en speciel dyse til det andet nederste kammer, hvor de bliver hovedbrændstoffet til en sådan kedel. I processen med at brænde en blanding af luft og gasser frigivet fra brænde er det muligt at opnå tilstrækkelig høje temperaturer, derfor er det nedre kammer, hvor forbrændingsprocessen finder sted, beklædt med en speciel varmebestandig finish.

Brændstoffet i de pågældende kedler brænder næsten fuldstændigt ud, hvilket også giver os mulighed for at tale om kedelens effektivitet. Derudover danner kedlen på grund af sine tekniske egenskaber ikke sod og aske under drift. For at pyrolysekedlen fuldt ud kan udføre sine funktioner, er det nødvendigt at pumpe luft fuldt ud i enheden.

De pågældende kedler er komplekst og dyrt udstyr. I de fleste tilfælde inkluderer designet af sådanne kedler:

• Røgudsugere;
• Elektroniske enheder til styring af kedlens arbejdsproces og effektiv kontrol over den.

En vigtig betingelse for den korrekte drift af pyrolysekedlen er fugtighedsniveauet i brændstoffet. Fugtindholdet i træet, der sættes i en sådan kedel, bør ikke overstige 25%. Praksis viser, at brænde, der opbevares i en træbunke, kun kan prale af en sådan procentdel af fugt 24 måneder efter lagringens start. Kedlen er også kræsne omkring størrelsen af ​​brændstoffet: tykkelsen af ​​brænde, der forberedes til lægning i en sådan kedel, bør ikke være mindre end 100 millimeter. Den mindste kedeleffekt, der kan betragtes som styrbar, er 50%. I tilfælde, hvor kedelkraften falder til under den angivne værdi, bliver enhedens funktion ustabil. Dette antyder, at kedlen er godt tilpasset til drift i kolde årstider, men den er dog helt uegnet til effektiv drift i lavsæsonen.

Pyrolysekedler fra producenter som VERNER og ATMOS kan prale med fremragende anmeldelser fra brugere, der har studeret og testet denne teknik under praktisk brug.

Driftsregler

For at få god varmeoverførsel fra en gasgenerator med minimalt brændstofforbrug anbefaler fabrikanterne at overholde følgende regler:

• Brug kun tørt træ, tilladt fugtindhold 12 ... 20%;
• under installation og rørføring af kedlen er det bydende nødvendigt at bruge en trevejs blandeventil eller en kompleks Laddomat-21 enhed for at opretholde returtemperaturen på 65 ° C;
• driftstemperatur for varmelegemet ved forsyningen - 80 ... 90 ° C;
• varmegeneratoren skal køre med en effekt tæt på det maksimale; det er umuligt at betjene enheden i lang tid i tilstanden med lav produktivitet (mindre end 50%);
• det er meget tilrådeligt at drukne med store træstammer, men ikke runde træstammer;
• sammen med pyrolysekedler anbefales det stærkt at bruge en buffertank, der akkumulerer overskydende termisk energi;
• Kravet til det mindste volumen af ​​varmeakkumulatoren er 25 liter for hver kilowatt varmelegeme.

Forklaring. Hvis et koldt kølemiddel med en temperatur under 65 grader går ind i kedeltanken, dannes der i løbet af brændstofforgasning i det primære kammer kondensat og tjære. Læs mere om de korrekte rørledninger i en separat manual om tilslutning af TT-kedler.

Varmemiddelforsyningen til kedlen skal reguleres af en trevejsventil. Efter buffertanken installeres en anden blandeaggregat for at sænke vandtemperaturen
Anvendelsen af ​​en buffertank skyldes kedlens effektive driftsform - intensiv forbrænding, udgangstemperatur 80 ... 90 grader Det er under sådanne forhold, at der opnås en høj effektivitet på 86-87%. Det er umuligt at "kvæle" varmegeneratoren gennem luften, forbrændingseffektiviteten falder til 40-50%, som i en hjemmelavet komfur.

Princippet om drift af en langvarigt fyring med fast brændsel.

Disse kedler med fast brændsel fungerer typisk på princippet om "topforbrænding". Hvordan fungerer en langvarig fyr? Før ilt kommer direkte ind i ovnen, hvor forbrændingen finder sted, opvarmes den. Det opvarmes for i sidste ende at reducere mængden af ​​forbrændingsaffald: sod, aske. Ilt tilføres ikke fra bund til top, men fra top til bund. Således brænder kun det øverste lag fast brændsel, der er lagret i brændkammeret. På grund af det faktum, at luften kommer ind ovenfra, trænger den ikke nedad, og forbrændingsprocessen er umulig der. Kun det øverste lag brændstof brænder. Når det øverste lag brænder ud, tændes foder til det nederste lag. Så gradvist, når forbrændingen skrider frem, tilføres luften lavere og lavere. Takket være denne tilgang brænder det øverste lag af brændstof altid, og nedenstående forbliver intakt, indtil det kommer til sin tur.Dette muliggør et meget økonomisk forbrug af brændstof og styring af forbrændingsprocessen. Det er med denne teknologi, at fast brændsel brænder i meget lang tid.

Sådanne kedler er ikke kun økonomiske, men også miljøvenlige. Selvfølgelig forudsat, at der anvendes brandsikre byggematerialer, hvilket ikke kun vil sikre kedelens maksimale effektivitet, isolerende varme, men også beskytte mod mulige brande.

Du kan tydeligt forstå, hvordan pyrolysekedlen fungerer fra denne video:

De virkelige fordele ved pyrolyseovne

Lad os liste fordelene ved forgasningskedler, der er erklæret af sælgere, og så lukker vi ærlige historier ud:

• pyrolyse varmekilder er fuldgyldige gasgeneratorer, der udsender brændbar syntesegas;
• enhederne er meget økonomiske og miljøvenlige på grund af deres høje effektivitet;
• kedler brænder fuldstændigt kul og brænde næsten uden rester;
• brændetid - over 10 timer (den mest beskedne figur er 8 timer).

Bemærk. Annoncører og ikke alt for samvittighedsfulde producenter sammenligner altid gasgenererende enheder med konventionelle fyrkedler og "glemmer" lige så effektive pillevarmer. Men selv denne sammenligning er ikke særlig vindende.

Den første erklæring er for fed. Lad os huske: intens pyrolyse starter ved stærk opvarmning og mangel på ilt, men hvad sker der i kedlen? Ventilatoren blæser luft i ildkassen i overskud, der er ingen ulmning. Syntesegas frigives naturligvis, men direkte forbrænding af brændstof er også til stede.

Til venstre er der en flammelygte i efterbrænderrummet under kedeldrift, til højre er en brandrørsvarmeveksler (set ovenfra)

Lad os se på resten af ​​fordelene:

1. Erklæringen om økonomi og miljøvenlighed er ikke et eventyr. På grund af den anstændige effektivitet assimilerer kedlen brændstofets energi bedre og udsender langt mindre giftige forbindelser - nitrogenoxid og kulilte - i atmosfæren. På betingelse 1: anbefalingerne om driftstilstand og fugtindholdet i brænde overholdes fuldt ud.
2. Årsagerne til en mere komplet forbrænding er tørt træ og tvungen luftinjektion. Hvis du lægger savsmuldsbriketter eller tør akacia i en traditionel turboladet kedel, så vil askeresten også være nul. En masse lys aske blæses simpelthen ud af en ventilator ind i skorstenen. Dette betyder, at denne kendsgerning ikke er en fordel.
3. Forbrændingens varighed afhænger af to faktorer: brændstofrums effektivitet og kapacitet. Med hensyn til effektivitet mister kedler med fast brændsel 10% pyrolysekedler, dette er en lille stigning i driftstiden. Hovedfaktoren er forbrændingskammerets volumen. Hvis det når 80 liter eller mere, brænder brænde ud på 6-8 timer.

Reference. Den tjekkiske producent Atmos beskriver fordelene ved sine varmegeneratorer (bogstaveligt talt): en stor brændstofbunker - lang brændetid. Derfor konklusionen: udsagnet om arbejdets varighed er sandt, kun årsagen er forskellig - ovnens kapacitet og ikke faktumet med at generere trægas.

Der fortælles også mange fabler om den økonomiske måde at ulme på, som simpelthen ikke er til stede i pyrolyseenheder. Det er skrevet i betjeningsvejledningen "Atmos DC15E" - et fald i flammeintensitet fører til et fald i effektivitet og en stigning i brændstofforbruget.

Den nyeste varmegenerator "Atmos" af pyrolysetype på udstillingen "Aquatherm-2019"

Flere ordninger for pyrolysekedelanordningen

Før du fortsætter med fremstillingen af ​​en gasgenererende kedel med dine egne hænder, skal du gøre dig bekendt med de mulige muligheder for dens enhed. Sådanne enheder kan have en anden designløsning. Men i praksis er deres funktionsprincip det samme: de har alle to forbrændingskamre. Den første af dem tjener som regel til påfyldning af brændstof og dets pyrolyseforbrænding og den anden til forbrænding af den brændbare gas, der frigives under pyrolyse.Afhængig af kedlens design kan de have forskellige former, størrelser og tage forskellige positioner i forhold til hinanden.

Derudover kan forskellige modeller af pyrolysekedler afvige med hensyn til levering af primær og sekundær luft: det kan være naturligt eller tvunget ved hjælp af en ventilator. Nedenfor overvejes de mest almindelige ordninger for enheden til sådanne kedler, som kan bruges, når du bygger dem med dine egne hænder.

Pyrolysekedler med naturlig lufttilførsel

Mulighed 1.

Kammeret til påfyldning og pyrolysebrændstofforbrænding er placeret nedenunder, og pyrolysegasefterbrænderen er placeret over den (fig. 1). Tilførslen af ​​primær og sekundær luft med en sådan ordning udføres nedenfra gennem blæserdøren, som er forbundet med en kæde med en sensorregulator indbygget i kedelens "vandkappe". Primærluft tilføres gennem blæserkammeret og risten i en sådan mængde, at det sikres langsom forbrænding af fast brændsel ved frigivelse af brændbar gas, der føres ind i det øverste kammer ved hjælp af naturlig træk. Sekundær luft forvarmes i den nederste og tilføres det øverste kammer ved hjælp af rør med kalibrerede huller, hvilket sikrer gasforbrændingsprocessen.

Fig. 1 Diagram over en pyrolysekedel med naturlig lufttilførsel og en øverste placering af efterbrænderen

Mulighed 2.

Dette skema (fig. 2) tilvejebringer placeringen af ​​brændstofpåfyldnings- og pyrolyseforbrændingskammeret øverst og gasforbrændingskammeret i bunden. Når en sådan kedel tændes, åbnes gasspjældet i sin øvre del, og brændstoffet begynder at brænde som i en konventionel fastbrændselskedel, og røggasserne udsendes direkte i skorstenen. Når brændstoffet er antændt, lukkes spjældet, og kedlen begynder at køre i gasgenereringstilstand: pyrolysegas kommer ind i det nedre kammer og brænder der, frigiver termisk energi og opvarmer kølemidlet i sin varmeveksler ("vandkappe").

Fig. 2 Diagram over en pyrolysekedel med et øvre belastningskammer og pyrolyseforbrænding

Mulighed 3.

Denne ordning med pyrolysekedlen adskiller sig fra den foregående, idet påfyldningsdøren ikke er placeret på siden, men på toppen. Derudover suppleres varmeveksleren med rør, der gør det muligt at øge kontaktområdet med varme gasser og øge effektiviteten af ​​varmeoverførslen. Den øverste placering af læssedøren gør processen med påfyldning af brændstof mere praktisk. Desuden kan et sådant kammer om ønsket udvides opad og derved øge volumenet af samtidigt fyldt brændstof og dermed varigheden af ​​kedeldriften.

Fig. 3 Diagram over en pyrolysekedel med en læssedør ovenpå

Mulighed 4.

Denne ordning (fig. 4) adskiller sig fra andre både på placeringen af ​​varmeveksleren (i den øverste del) og i designet af selve forbrændingskamrene. Belastning - lavet i form af en bunker med en skrå bund, der sikrer spontan strøm af brændstof, når det brænder ud, til stedet for den primære forbrænding. Efterbrænderen her er lavet i form af et rør fremstillet af ildfast materiale og er placeret inde i fødebeholderen over det primære forbrændingskammer. For at øge temperaturen i det og skabe bedre betingelser for forbrænding af brændbar gas, giver dette design opvarmning af sine vægge udefra med en del af de varme røggasser.

Fig. 4 Diagram over en pyrolysekedel placeret øverst på varmeveksleren

Tvungen luftpyrolysekedler

Mulighed 1.

Kammeret til påfyldning og primær forbrænding af brændstof i dette skema er placeret i bunden (fig. 5). Dens base er lavet af ildfast materiale (for eksempel mursten) med åbninger til tilførsel af primærluft fra sprængkammeret, som er placeret nær kedelens bagvæg.Tilførslen af ​​sekundær luft til forbrænding af trægas udføres ved hjælp af en blæser installeret på kedelens frontvæg over ladet.

Fig. 5 Pyrolysekedel med øvre forbrændingskammer og tvungen tilførsel af sekundær luft

Mulighed 2.

Denne ordning (fig. 6) adskiller sig ved, at tilførslen af ​​luft, både primær og sekundær, udføres ved hjælp af en blæser placeret på kedelens frontvæg eller på skorstenen (røgudstødning). En sådan ordning muliggør en mere effektiv regulering af enhedens drift, men det afhænger af tilgængeligheden af ​​elektricitet. Derudover er overlapningen mellem kamrene i det præsenterede skema lavet af ildfast materiale, hvor der er kanaler til tilførsel af sekundær luft, og en dyse til tilførsel af pyrolysegas til det nedre forbrændingskammer er placeret.

Fig. 6 Gasgeneratorskedel med et lavere gasforbrændingskammer og tvungen tilførsel af primær og sekundær luft

Væsentlige ulemper ved kedler

Hvis du besøger en online butik med varmeenheder og spørger, hvor meget pyrolyse varmegeneratorer koster, vil du straks se deres største ulempe. Ikke den dyreste russiske kedel "Suvorov M" K-20 (20 kW) koster 1320 cu. Det vil sige, og ATMOS DC 20 GS, identisk i magt, er 2950 cu. e. Til sammenligning er prisen på et dyrt traditionelt varmelegeme Buderus Logano S131-22 H $ 1010. e.

Lad os udpege andre ulemper ved forgasning af varmekilder:

• 2 kamre, mursten eller keramisk foring plus en vandkappe i den nedre del af kroppen - ovenstående designløsninger øger enhedernes vægt og dimensioner markant;
• høje krav til brændstofkvalitet
• et kølemiddel med en temperatur på 80 ° C bruges sjældent til opvarmning af private huse, hvilket betyder, at du ikke kan undvære en dyr varmeakkumulator + rørelementer;
• keramiske dele af foringen holder ikke evigt - dysen kan knække af overophedning og skal udskiftes.

Jeg må sige, pyrolysekedler tiltrækker hjemmearbejdere. Men at lave en sådan enhed med egne hænder er meget vanskelig, du har brug for erfaring og investering i køb af materialer. Det vil ikke være muligt at fremstille en varmelegeme gratis. Meget lettere at svejse en konventionel eller minekedel.

Bemærk. At dømme efter anmeldelserne fra ejerne af kedlerne på de tematiske fora er det stadig muligt at bruge rå brænde. Algoritmen er som følger: Enheden smeltes og opvarmes med tørre træstammer, derefter kastes fugtigt træ op. Men andelen af ​​sådant brændstof bør ikke overstige 30%, ellers vil sod og sod gå. Lad os høre ekspertens mening om videoen:

Konklusioner og anbefalinger til valg

Det er fornuftigt at vælge pyrolysekedler blandt alle eksisterende kedler i denne situation:

• du er villig til at betale for effektivitet og miljøbeskyttelse
• budgettet giver dig mulighed for at købe en varmelegeme og varmeakkumulator med den krævede lydstyrke;
• der er plads nok til udstyr i kedelrummet;
• der er mulighed for at høste brænde af høj kvalitet, købe briketter eller tørre frisk skåret træ.

Varmegeneratormodellen vælges med hensyn til effekt og funktionalitet. Hvordan du vælger den rigtige træfyrede varmekilde til dit hjem, skal du læse vores instruktioner.

Oprindeligt er pyrolyse husholdningskedler designet til at installere en lagertank og bruge godt brændstof. Dette er en vesteuropæisk praksis, hvor enheder med fast brændsel ikke kan betjenes uden en buffertank.

Vores indkomster er ikke så høje, og det er grunden til, at husejere sparer på alt - udstyr, brændstof, forbrændingsmetode. Derfor konklusionen: i øjeblikket er gasgeneratorer uforenelige med de fleste husejers behov og omkostninger, fordi de ikke kan drives korrekt.