Pirolizės šildymo katilai: ilgai degančių katilų veikimo principas ir tipai

Metai bėga, mokslas ir technologijos juda į priekį, o kietasis kuras vis dar išlieka paklausus.Deginti malkas tradicinėje krosnyje ar puodinėje krosnyje nėra labai efektyvu, tačiau pirolizės šildymo katilai situaciją pakeitė – agregatai pasižymi dideliu efektyvumu ir gana paprastu valdymu.

Sutikite, tai yra gana reikšmingi argumentai organizuojant autonominį šildymą. Jei ieškote efektyvaus katilo savo namams, tuomet turėtumėte atidžiau pažvelgti į pirolizės katilus.

Mes jums pasakysime, kaip suprojektuoti ir veikia ilgai degantys įrenginiai, kokios yra jų techninės ir eksploatacinės savybės, taip pat pateiksime labiausiai vertinamų vietinių ir užsienio gamintojų modelių apžvalgą.

Kas yra pirolizė

Malkos tikriausiai yra pirmasis kuras žmonijos istorijoje. Beveik visi žino, kaip greitai jie dega atvirame ore ir kad šilumos išsiskiria nedaug. Tačiau situacija kardinaliai pasikeičia, jei degimo procesui susidaro skirtingos sąlygos.

Vadinamasis pirolizės deginimas atliekamas uždarose kamerose. Ten kraunamos malkos ar kitas panašaus tipo kietasis kuras: granulės, pjuvenos, medienos atliekos ir kt.

Kuras uždegamas, o tada sumažinamas į kamerą patenkančio oro kiekis.

Kaip žinoma, degimo metu vyksta oksidaciniai procesai, kurių vienas pagrindinių dalyvių yra ore esantis deguonis. Jei deguonies yra mažai, reakcija sulėtėja ir mediena lėtai dega, iš tikrųjų tokiomis sąlygomis ji tiesiog rūko. Taip išsiskiria tam tikras šiluminės energijos, pelenų ir degiųjų dujų kiekis.

Pirolizės procesas tuo nesibaigia.Dujos, gautos deginant pirminį kurą, susimaišo su oro masėmis ir taip pat dega. Dėl to jis išskiria žymiai daugiau šiluminės energijos nei eksploatuojant standartinius šilumos generatorius.

Todėl pirolizės katilai demonstruoja labai gerą efektyvumą, palyginti su grynaisiais kietojo kuro „broliai“, o taip pat dažnai suteikia galimybę gerokai sutaupyti šildymo išlaidų.

Šio tipo šildymo įrangos privalumas yra tai, kad jos veikimo ir konstrukcijos principas yra gana paprastas. Į degimo kameras patenkančio oro kiekis reguliuojamas įprastine mechanine sklende. Paprasta konstrukcija užtikrina įrenginio patikimumą, pirolizės katilų gedimai nėra dažni.

Ši diagrama aiškiai parodo visus pirolizės degimo proceso etapus. Temperatūra prietaiso viduje gali siekti 1200°C (+)

Kitas pirolizės katilų "pliusas" yra ilgas degimo laikotarpis. Pilnas įrenginio apkrovimas kuru leidžia netrukdyti procesui kelias valandas, kartais ir ilgiau nei parą, t.y. nereikia nuolat dėti malkų į krosnį, kaip nutinka atviro degimo metu.

Žinoma, tai nereiškia, kad pirolizės katilą galima palikti be priežiūros. Kaip ir su kita šildymo įranga, yra griežtos saugos taisyklės.

Verta prisiminti, kad pirolizės katilas nėra visaėdis – kuro drėgmės kiekis turi būti mažas. Priešingu atveju dalis brangios šiluminės energijos bus išleista ne aušinimo skysčiui šildyti, o degalams džiovinti.

Pirolizės degimo katilai, ypač pagaminti iš ketaus, turi didelį fizinį svorį, todėl juos visada reprezentuoja tik ant grindų statomi modeliai

Įgyvendinant pirolizės deginimą, kuras sudega beveik visiškai, įrenginį teks valyti daug rečiau nei eksploatuojant tradicinį kieto kuro katilą. Smulkūs pelenai, gauti po valymo, naudojami kaip trąšos. Kuro degimas tokiuose katiluose vyksta iš viršaus į apačią.

Todėl natūralios oro cirkuliacijos galimybės krosnyje yra pastebimai apribotos. Priverstinis oro įpurškimas naudojant ventiliatorių žymiai pagerina įrenginio efektyvumą, tačiau tuo pačiu metu katilas priklauso nuo energijos, nes ventiliatoriui veikti reikia elektros energijos.

Pirolizės katilo projektavimas ir eksploatacija

Pirolizės katilo pakura yra padalinta į dvi dalis. Pirmajame deginamos malkos, o antrajame – antrinis pirolizės dujų ir oro mišinio deginimas. Pirmoji kamera nuo antrosios atskirta grotelėmis, ant kurių dedamas kuras.

Orą dažniausiai priverčia nedidelis ventiliatorius. Nors mažuose modeliuose skersvėjui sukurti kartais naudojamas dūmų ištraukiklis.

Šioje diagramoje parodyta dugno degimo pirolizės katilo struktūra. Malkos dega lėtai su mažu deguonies kiekiu ir išskiria degias dujas (+)

Priverstinės ventiliacijos buvimas gali būti laikomas pagrindiniu skirtumu tarp pirolizės katilo ir klasikinio kietojo kuro modelio. Prietaiso korpusas susideda iš dviejų dalių, įterptų viena į kitą. Tarpas tarp sienų užpildytas aušinimo skysčiu, kurio vaidmenį tradiciškai atlieka vanduo.

Pirmiausia į pirolizės katilo krosnies pirmąjį skyrių pilamas kuras, tada įjungiamas ventiliatorius ir degalai padegami.Susidariusios degios dujos pereina į antrąjį skyrių, susimaišo su oru ir sudega.

Degimo temperatūra gali siekti 1200°C. Vanduo išoriniame šilumokaityje yra šildomas ir cirkuliuojamas per namo šildymo sistemą. Degimo produktų likučiai pašalinami per kaminą.

Prietaisai, kuriuose naudojamas pirolizės degimo principas, gali būti priekaištauti dėl gana didelės kainos. Įprastas kieto kuro katilas kainuoja žymiai pigiau. Tačiau ilgai degančiuose katiluose mediena dega beveik visiškai, ko negalima pasakyti apie klasikinį katilą.

Malkoms pirolizės katilui keliami tam tikri reikalavimai dydžiui ir drėgmei. Išsamią informaciją rasite gamintojo instrukcijose

Renkantis pirolizės katilą, reikėtų atsiminti, kad nebrangūs mažos galios modeliai dažniausiai yra skirti tik malkoms. Brangios modifikacijos gali veikti skirtingai kuro rūšys.

Be to, į įrenginį turėsite įpilti degalų maksimaliai, sumažinus apkrovą, padidėja pelenų ir suodžių susidarymas, taip pat neigiamai veikia viso įrenginio veikimą.

Viršutiniai degimo katilai

Vienas iš pirolizės įrenginio variantų yra viršutinio degimo katilas. Šių dviejų įrenginių veikimo principas yra labai panašus.

Lygiai taip pat į pakurą įkraunamas didelis kiekis žemos drėgmės kietojo kuro, įleidžiamas oras ir leidžiama kurui rusenti su sumažintu deguonies kiekiu. Deguonies srautą reguliuojantis vožtuvas sumontuotas norimoje padėtyje.

Viršutinio degimo katilo schema. Tokio katilo pakura turi tvirtą dugną, degimo produktų dalelės pašalinamos per kaminą (+)

Bet ilgai degantys katilai neturi nei peleninės, nei grotelių.Dugnas yra tuščia metalinė plokštė. Tokie katilai suprojektuoti taip, kad malkos visiškai sudegtų, o nedidelis pelenų kiekis, likęs krosnyje, būtų išpučiamas oru.

Tokie prietaisai pasižymi dideliu efektyvumu, taip pat veikia aukštesnėje nei 1000°C temperatūroje.

Pagrindinis tokių įrenginių bruožas yra tas, kad visiškai pakrauti jie tikrai užtikrina ilgą tarnavimo laiką. Tokių prietaisų kuro kamera dažniausiai yra cilindro formos.

Kuras į jį kraunamas iš viršaus, o degimui reikalingas oras pumpuojamas iš viršaus, centre.

Viršutinio degimo katiluose oro įpurškimo įtaisas yra kilnojamas elementas, kuris juda žemyn, kai medis dega.

Tai užtikrina lėtą viršutinio kuro sluoksnio rūkymą. Kuras palaipsniui dega, jo lygis degimo kameroje mažėja. Tuo pačiu metu keičiasi oro tiekimo į krosnį įrenginio padėtis, šis elementas tokiuose modeliuose yra kilnojamas ir praktiškai guli ant viršutinio malkų sluoksnio.

Antrasis degimo etapas vyksta viršutinėje pakuros dalyje, kuri nuo apatinės kameros atskirta storu metaliniu disku. Karštos pirolizės dujos, susidarančios deginant kurą apačioje, išsiplečia ir juda aukštyn.

Čia jie susimaišo su oru ir dega, papildomai perkeldami didelę šiluminės energijos dalį į šilumokaitį.

Degimo kamerą į dvi dalis padalijantį diską laikanti sija, kaip ir pats šis diskas, veikiant viršutiniam degimo katilui, yra nuolat veikiamas aukštos temperatūros. Laikui bėgant šie elementai perdega ir turės būti periodiškai keičiami.

Traukos reguliatorius paprastai įrengiamas prie antrosios kuro kameros dalies išleidimo angos.Tai automatinis prietaisas, kuris nustato aušinimo skysčio temperatūrą ir, priklausomai nuo gautų duomenų, reguliuoja degiųjų dujų judėjimo intensyvumą. Jis apsaugo įrenginį nuo galimo perkaitimo.

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad išorinis šilumokaitis tokiuose katiluose reaguoja į skysčio cirkuliacijos šilumokaityje greičio pokyčius, t.y. temperatūros svyravimams. Prietaiso paviršiuje iš karto susidaro kondensato sluoksnis, kuris sukelia koroziją, ypač kai kalbama apie plieninius katilus.

Pageidautina paimti įrenginį iš ketaus, kuris daug geriau atsparus tokiam poveikiui.

Nors ilgai deginančiuose pirolizės katiluose kuras turėtų degti be likučių, praktikoje taip būna ne visada. Kartais pelenai susimaišo, sudarydami daleles, kurias sunku pašalinti oro srove.

Jei krosnyje susikaupia daug tokių likučių, gali būti pastebimas įrenginio šiluminės galios sumažėjimas. Todėl viršutinį degimo katilą vis tiek reikia periodiškai valyti.

Šio tipo prietaisų ypatumas yra tas, kad degant kurui, jį galima perkrauti nelaukiant, kol sudegs visa kuro apkrova. Tai patogu, kai reikia atsikratyti degių buitinių atliekų.

Taip pat yra įvairių viršutinio degimo katilų, kurie veikia ne tik medienos kuru, bet ir anglimi. Šio tipo pirolizės katiluose nėra sudėtingų automatinių valdymo blokų, todėl rimti gedimai yra labai reti.

Viršutinio degimo katilo konstrukcija leidžia prireikus apkrauti krosnį tik iš dalies. Tačiau tokiu atveju uždegti viršutinį kuro sluoksnį gali būti nelengva.Pats kuras turi būti išdžiovintas, tokiam katilui netinka malkos iš atviros krūvos.

Didelių frakcijų degalai taip pat neturėtų būti naudojami tokio tipo įrangai, t.y. Medieną reikės susmulkinti į mažus gabalėlius.

Dujų generatorių katilų veikimo ypatumai

Pirolizės katilo veikimo efektyvumas labai priklauso nuo kuro rūšies ir kokybės. Techniškai į pakurą galima krauti ne tik medieną, bet ir anglį, net durpes, dauguma šiuolaikinių katilų modelių skirti naudoti kelių rūšių kurą.

Mediena sudega per 5-6 valandas, priklausomai nuo tipo. Kuo kietesnė mediena, tuo ilgiau ji dega.

Šiuolaikiniai pirolizės degimo katilų modeliai gali veikti naudojant įvairių rūšių medienos kurą: malkas, briketus, granules, anglį, durpes ir kt.

Juodosios anglies deginimas užtruks apie dešimt valandų, o toks pat kiekis rudosios anglies rūks aštuonias valandas. Praktiškai pirolizės technologija demonstruoja didžiausią šilumos perdavimą, kai apkraunama sausa mediena. Optimaliomis laikomos malkos, kurių drėgnumas ne didesnis kaip 20%, o ilgis apie 45-65 cm.

Jei nėra galimybės gauti tokio kuro, galite naudoti anglį ar kitą organinį kurą: specialų pjuvenų briketai ir medienos granulės, medienos apdirbimo atliekos, durpės, celiuliozės turinčios medžiagos ir kt.

Prieš pradėdami eksploatuoti katilą, turėtumėte atidžiai išstudijuoti įrenginio gamintojo rekomendacijas dėl kuro.

Pirolizės degimo katiluose oro padavimas reguliuojamas įprastais mechaniniais vožtuvais. Sudėtingos elektronikos nebuvimas užtikrina aukštą įrenginio atsparumą gedimams

Per šlapias kuras tokiuose įrenginiuose yra nepriimtinas.Jai degant krosnyje susidaro papildomi vandens garai, kurie prisideda prie šalutinių produktų, tokių kaip derva ir suodžiai, susidarymo.

Katilo sienelės užsiteršia, sumažėja šilumos perdavimas, o laikui bėgant katilas gali net nustoti veikti ir užgesti.

Jei pirolizės katilui naudosite per didelės drėgmės medieną, įrenginio viduje susidarys dervos, kurios pablogins įrenginio šilumos perdavimą ir gali sugesti.

Jei į pakurą dedamas sausas kuras ir tinkamai sukonfigūruotas katilas, pirolizės dujos, susidarančios dėl įrenginio veikimo, sukels geltonai baltą liepsną. Tokį degimą lydi nežymus kuro degimo šalutinių produktų išsiskyrimas.

Jei liepsnos spalva skiriasi, tikslinga patikrinti kuro kokybę, taip pat įrenginio nustatymus.

Pirolizės dujos, sumaišytos su oru, dega lygia geltonai balta liepsna. Jei liepsnos spalva pasikeitė, gali tekti patikrinti katilo nustatymus arba kuro kokybę

Skirtingai nuo įprastų kietojo kuro įrenginių, prieš kraunant malkas į pirolizės katilus, veikiančius kietu kuru, krosnelė turi būti pašildyta.

Norėdami tai padaryti, atlikite šiuos veiksmus:

1. Ant krosnies dugno įdėkite mažą sausą degiklį (popierių, medžio drožles ir kt.).
2. Jie padegė jį naudodami deglą, pagamintą iš panašių medžiagų.
3. Uždarykite degimo kameros dureles.
4. Pakrovimo kameros durelės paliekamos šiek tiek atidarytos.
5. Įpilkite porcijas degimo, kai jis dega.
6. Procesas kartojamas tol, kol apačioje susidaro rusenančių anglių sluoksnis.

Šiuo metu krosnelė jau įšilusi iki maždaug 500-800°C, todėl susidaro sąlygos krauti pagrindinį kurą. Uždegimui nenaudokite benzino, žibalo ar kitų panašių skystų medžiagų.Prieš kaitindami ilgai degančio katilo krosnį, turėtumėte įsitikinti, kad prietaisas yra paruoštas naudoti.

Būdinga pirolizės degimo katilų savybė yra nedidelis pelenų ir pelenų kiekis, kuris palengvina įrenginio valymo ir jo priežiūros procesą.

Norėdami tai padaryti, patikrinkite, ar nėra grimzlės, durų sandarumą, užrakinimo mechanizmų ir valdymo įrangos tinkamumą naudoti, ar yra aušinimo skystis šildymo sistemoje ir taip toliau.

Tada turėtumėte įjungti termostatą, kad įsitikintumėte, jog įrenginyje tiekiama įtampa. Po to atidarykite tiesioginės traukos sklendę ir vėdinkite katilą 5-10 minučių.

Populiarių modelių apžvalga

Reikėtų suprasti, kad bet koks pirolizės katilas yra gana sunkus įrenginys, kuris nėra skirtas kabinti ant sienos. Tokie prietaisai gali būti naudojami tiek mažo namo, tiek erdvių kotedžų šildymui. Kaip ir kiti šildymo įrenginiai, ilgai degantys katilai skiriasi galia.

Renkantis pirolizės degimo katilą, turėtumėte sutelkti dėmesį į tokius rodiklius kaip prietaiso šiluminė galia, pakrovimo kameros dydis, antrinės grandinės buvimas ir kt.

Pirkėjai dažniausiai sutelkia dėmesį į šį rodiklį.

Tarp populiarių tokios įrangos modelių turėtume paminėti:

• Atmosas (Ukraina) - atstovauja įrenginiai, galintys veikti tiek su mediena, tiek su anglimi, galia svyruoja nuo 14 iki 75 kilovatų.
• Puolimas (Slovakija) - galintis apšildyti plotus iki 950 kv. m, kai kurie modeliai gali ir toliau dirbti net nutrūkus elektrai.
• Bosch (Vokietija) - aukštos kokybės žinomo prekės ženklo gaminiai, galia svyruoja tarp 21-38 kilovatų.
• Buderus (Vokietija), atstovaujama valdovų Elektrometas Ir Logano, pirmasis Europoje gerai žinomas kaip klasikinis pirolizės katilo variantas, antrasis – modernesnės versijos, skirtos privatiems namams.
• Gefest (Ukraina) - didelės galios įrenginiai, kurių efektyvumas iki 95%.
• KT-2E (Rusija) sukurtas specialiai didelėms gyvenamosioms patalpoms, įrenginio galia 95 kilovatai.
• Opop (Čekija) - palyginti nebrangūs katilai, patikimi ir patvarūs, galia 25-45 kilovatai.
• Stropuva (pagaminta Lietuvoje arba Ukrainoje), kurių galia siekia septynis kilovatus ir daugiau, yra gana tinkami nedideliam namui, tačiau modelių asortimente yra ir galingesnių įrenginių.
• Viessmann (Vokietija) - idealus pasirinkimas privatiems namų ūkiams, galia prasideda nuo 12 kilovatų, šiuolaikinių technologijų naudojimas leidžia taupyti degalus.
• "Buran" (Ukraina), kurio galia iki 40 kilovatų, yra dar vienas populiarus pasirinkimas didelių kotedžų savininkams.
• "Logika" (Lenkija) 20 kilovatų didelės galios įrenginiai nesunkiai apšildo patalpas iki 2 tūkstančių kvadratinių metrų. m, tai daugiau katilas pramonės reikmėms: šildymui dirbtuvėms, biurams, šiltnamiams ir kt.

Renkantis pirolizės katilą privačiam namui, reikėtų atkreipti dėmesį į modelius su dviem grandinėmis, kad būtų galima ne tik šildyti būstą, bet ir aprūpinti jį autonominiu karšto vandens tiekimu.

Karšto vandens tiekimo šilumokaitis gali būti kaupimo arba srauto tipo. Pastarajam variantui naudojami padidintos šiluminės galios katilų modeliai.

Jei norite sutaupyti pinigų, galite pabandyti pasigaminti pirolizės katilą savo rankomis. Jo surinkimo technologija aprašyta Šis straipsnis.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Šiame vaizdo įraše aiškiai parodytas pirolizės katilo veikimo principas:

Išsamią viršutinio degimo katilo veikimo apžvalgą rasite čia:

Pirolizės katilai nėra pigūs, tačiau verta investuoti į jų įsigijimą. Tinkamai sumontuoti ir prižiūrimi tokie įrenginiai suteiks Jūsų namams stabilią ir nebrangią šilumą.

Ieškote pirolizės katilo savo namų šildymui? O gal turite patirties eksploatuoti tokius įrenginius? Palikite komentarus apie straipsnį ir pasidalykite įspūdžiais apie pirolizės katilų naudojimą. Atsiliepimo forma yra apatiniame bloke.