Kotle na pyrolýzu na tuhá paliva. Vlastnosti zařízení a některých výrobců

Úsporné a efektivní vytápění je snem každého majitele domu. Ti, kteří mají možnost připojit plynové kotle, jsou rádi, zbytek si musí vybrat mezi kotli na tuhá paliva a elektrickými. Na kamnech na tuhá paliva je dobré, že poskytují poměrně levné vytápění. Jejich nevýhodou je, že vyžadují stálou přítomnost, aby mohly doplňovat palivo. Ale nejnovější vývoj – pyrolýzní kotle s dlouhým spalováním – se v tomto ohledu staly pohodlnějšími.

Jedna dávka paliva dokáže zahřát systém od 8 do 24 hodin (v závislosti na palivu a okolní teplotě). U kotlů na pyrolýzu dřeva se interval mezi nakládáním palivového dříví zdvojnásobuje a u kotlů na pelety lze kontrolovat pouze jednou za měsíc – takové palivo lze dodat automaticky podle potřeby.

Mají své nevýhody. Bez toho ne. Dvě hlavní: zařízení je drahé a velmi často energeticky závislé (vyžaduje zaručené napájení). Cena se vyplatí při provozu: s jednou náloží palivového dřeva se dům vytopí dvakrát tak dlouho a s jednou náloží uhlí až jeden den. Navíc existují kotle, které spalují všechno: i stavební odpad a staré pneumatiky. Cokoli, co může hořet.

Princip

Jak je možné, že se z tak malého množství paliva vyrobí tolik energie? Celá podstata spočívá v tom, že většina tepla v konvenčních kotlích (nazývají se kotle s přímým spalováním) doslova „vyletí“ komínem.

Pokud topíte dřevem nebo uhlím, víte, že se trubky nelze dotknout – teplota tam může být 300 o C nebo i 400 o C. A v některých případech (např. v saunách) i vyšší.

V pyrolýzních kamnech vychází vzduch z topeniště o teplotě 130-160 o C. Toho je dosaženo využitím nejen energie uvolněné dřevem, ale také spalováním plynu, který uvolňují při doutnání (je k tomu vytvořen speciální režim).

Práce vychází ze skutečnosti, že palivo obsahující uhlík (uhlí, palivové dříví, brikety, pelety) se při spalování za nepřítomnosti kyslíku rozkládá na velké množství plynů a hořlavých látek. Vzhledem k tomu, že během procesu doutnání uvolňuje dřevo nebo jiné palivo obsahující uhlík velké množství hořlavých plynů, nazývají se tato zařízení také plynovými generátorovými kotli. Například dřevo se pyrolýzou přemění na:

• pevný zbytek je dřevěné uhlí, které je samo o sobě vysoce kalorické palivo;
• methylalkohol;
• aceton;
• různé pryskyřice;
• octová kyselina.

Všechny tyto látky spalují a uvolňují velké množství energie. Pyrolýzní kotle mají proto dvě komory:

• Palivo je umístěno do spalovací komory a zapáleno pro dosažení požadované teploty.
• Plyny uvolňované při spalování paliva jsou odváděny do pyrolytické komory (dopalovací komory). Už mají vysokou teplotu, mísí se s tam napumpovaným vzduchem a vzplanou.

Vzduch je přiváděn odděleně do obou komor a jeho množství v této fázi reguluje intenzitu spalování a výkon kotle. Je to jediná technologie spalování paliva, která umožňuje automatizované spalování dřeva nebo uhlí.

Výhody a nevýhody

K uvolňování plynů při spalování v podmínkách nedostatku kyslíku dochází velmi aktivně. Pro efektivní provoz takového zařízení je proto důležitá automatizace, která bude proces řídit: omezit přívod kyslíku po dohoření dřeva a regulovat proces v obou komorách. To je hlavní nevýhoda kůlu: ke svému provozu potřebuje zaručené napájení (aby automatika fungovala).

Existuje další pozitivní aspekt: ​​pyrolýzní plyny během spalování interagují s uhlíkem. V důsledku těchto reakcí se kouř vycházející z kotle skládá převážně z oxidu uhličitého a vodní páry s malým množstvím dalších nečistot. Při použití palivového dřeva jsou emise CO do atmosféry třikrát nižší než při použití tradiční technologie. Při práci s uhlím je situace ještě růžovější: tam se emise snižují pětinásobně.

Dopalování plynů a v nich obsažených mikročástic je dobré i proto, že se na stěnách komína prakticky nemá co ukládat: tvoří se málo sazí. A další bonus: zbylo málo popela. Nízký obsah popela a sazí – vyžaduje méně časté čištění. To je taky hezké.

Kotle s přímým spalováním mají účinnost cca 60-65%. Pyrolýza – 80-90 %. Je to znatelný rozdíl.

Ale výhodám ještě není konec. Výkon běžného kotle lze regulovat zcela podmíněně. Všechny možnosti – otevřít/zavřít dveře, dmychadla a klapky. Navíc to musí být provedeno rukama a spoléhat se na zkušenosti a intuici. Proces pyrolýzy lze nastavit v širokém rozsahu: můžete jej nechat na 30% výkonu, nebo jej můžete „zrychlit“ na 100 %. A proces je regulován automatizací, která se řídí zadanými parametry. Výsledek: 40% úspora paliva.

Strukturálně mohou být koly vyrobeny různými způsoby: u některých modelů je dopalovací komora umístěna pod primární, v jiných – nahoře. Existují modely, ve kterých je umístěn za primárním topeništěm. U některých jednotek není vzduch přiváděn zespodu dřeva přes rošt, ale je „vháněn“ shora, čímž se zpomaluje proces spalování. To vše jsou varianty stejné technologie. Ale mají také své pro a proti. Podívejme se na některé z nich podrobněji.

Vlastnosti Blago

Tyto kotle vyvinul inženýr Yuri Blagodarova. Jejich hlavní výhodou je, že existují energeticky nezávislé modely. Nepoužívají umělé vstřikování vzduchu; kotel pracuje na přirozený tah.

Promyšlené uspořádání palivových bunkrů, dohořívací komory a použití katalyzátoru (lázně) umožnilo rozkládat nejen jednoduché uhlovodíky, ale i složité. Díky tomu se výrazně rozšířil počet druhů paliva a zvýšila se i účinnost jeho destilace.

Dalším charakteristickým rysem těchto kotlů je schopnost používat surové palivové dřevo bez ztráty výkonu. Průmyslové kotle Blago dokážou pracovat na dřevo s vlhkostí 55 %, jednotky s nízkým výkonem zvládnou úspěšně vlhkost 35 %.

Design se neustále vylepšuje. V poslední době byla zahájena výroba zařízení na spalování ojetých pneumatik; existuje specializované zařízení, které běží na uhlí.

Konvenční dlouho hořící pyrolýzní kotle “Blago” používají palivové dříví, piliny, štěpky, šrot a jejich směs s uhelnými štěpky. Při použití palivového dřeva jej v zásadě nemusíte štípat – celá malá polena dobře hoří.

Díky tomu jsou kotle skutečně všežravé: pracují na staré pneumatiky, gumu, kůži, polyetylen, nemluvě o tradičních druzích pevných paliv.

Velké pyrolýzní kotle “Blago” mají několik palivových komor (nejméně dvě). V případě potřeby (venku lehký mráz) lze palivo naložit pouze do jednoho. Účinnost (81-92%) kotle se nemění, pouze se snižuje výkon. Například kotel o výkonu 50 kW lze použít na 12 kW. Současně během období zrychlení systému vyrobí 25 kW a zbytek času – 12-15 kW. Existují malé modely (od 15 kW) s jednou palivovou komorou.

Pyrolýzní kotle Blago s dlouhým spalováním se vyrábí o výkonu od 12 kW do 58 kW. Výkonnější instalace jsou vyráběny na zakázku s koordinací vstupních a výstupních parametrů. Pro bloky nad 1 MW lze vyvinout automatické vedení přívodu paliva (jedná se o údaje od autora projektu).

Co garantuje výrobce kromě „všežravosti“? Za prvé je potřeba menší množství paliva – o 20-30% méně než u jiných kotlů se stejným principem činnosti. Za druhé, dlouhé hoření – palivo se přidává každých 12-18 hodin. Za třetí, vysoká bezpečnost: přikládací dvířka a klapka topeniště jsou kombinovány, což zabraňuje náhodnému vznícení při plnění paliva, a je zajištěno automatické nastavení klapky, aby se zabránilo úniku plynu v případě porušení pravidel instalace. Za čtvrté, snadné použití: automatické ovládání, žádný kouř při nakládání paliva, automatické čištění palivových kanálů.

Nyní o nedostatcích, na které se poukazuje na fórech:

• Zařízení je drahé.

Ano, není to levné. Ale každému, kdo to chce, se prodává balík dokumentace pro vlastní výrobu.

• Uvedenou nevýhodou je rychlé ochlazení kotle při pozdním nakládání paliva.
• Kotel má potíže s dosažením pyrolýzy.

Poslední dva nedostatky jsou ale důsledkem malých zkušeností s prací s tímto kotlem a nesprávné polohy při zapalování popelníku. Některým spotřebitelům se nelíbí přílišné vysunutí stěn výměníku tepla, které ztěžuje nakládání paliva (modely TTS a TTU).

Český Atmos

Česká společnost Atmos vyrábí více než 200 modelů topných kotlů spalujících dřevo, pelety, naftu a brikety. Existuje zařízení, které pracuje s několika druhy paliva; plynové kotle jsou vyráběny na zakázku.

Pyrolýzní kotle Atmos s dlouhým spalováním jsou vyráběny jak pro vytápění malých místností o výkonu 15 kW (90-180 m2), tak pro průmyslové prostory do 1000 m2 a více.

Skládají se ze dvou komor umístěných nad sebou: palivové komory nahoře a plynové komory pro dodatečné spalování dole. Komory (jedna nebo obě) mohou mít keramickou povrchovou úpravu, která zvyšuje efektivitu využití tepla – neodvádí se stěnami, ale jde do ohřevu chladicí kapaliny. Palivový bunkr je velký a můžete do něj vložit i docela velká polena vcelku. To snižuje výkon, ale prodlužuje dobu hoření (lze použít v teplém počasí, kdy není vyžadována vysoká teplota v systému).

Atmos vyrábí pyrolýzní kotle na různá paliva:

• na dřevě – značeno Atmos DC;
• uhlí-dřevo – Atmos C a Atmos AC;
• pyrolýzní kotle Atmos DC 24 RS, DC 30 RS;
• Kotle na pelety Atmos

Označení kotlů obsahuje také předpony GS, GSE a S. První dva typy mají na obou topeništích masivní keramickou povrchovou úpravu, která zvyšuje účinnost a výrazně snižuje procento emisí oxidu uhličitého do ovzduší. Navzdory skutečnosti, že náklady na taková zařízení jsou téměř o 50% vyšší, v Evropě se prodává prakticky pouze zařízení tohoto typu. Lví podíl na prodejích u nás tvoří méně účinné, ale levnější kotle s označením S bez keramického povlaku topeniště.

Německá kvalita “Bosch”

Kotle německé firmy Bosch lze použít jako primární nebo záložní topné zařízení. Vyznačují se širokou škálou možností nastavení výkonu (změnou provozního režimu odsavače kouře měníte výkon topné jednotky). Účinnost kotlů je 78-85%, objem vody v systému je 76-124 litrů.

Kotle pracují pouze na dřevo s vlhkostí do 25 %; lze použít brikety vyrobené z dřevěných materiálů. Design je podobný jako u českých protějšků: nahoře je bunkr pro zavážení paliva a jeho zplynování a dole je komora pro dohořívání plynu. Mezi nimi je keramický hořák. Náklady na takové kotle začínají od 2000 eur.

Další video materiál, který vysvětluje princip fungování pyrolýzních kotlů na tuhá paliva