Co lze spalovat v pyrolýzním kotli?

O pyrolýzních kotlích existuje mnoho mýtů. Zpočátku je to způsobeno tím, že se v poslední době objevilo velké množství „kulibinů“, kteří produkt své „garážové kreativity“ vydávali za pyrolýzní kotel, aniž by absolutně chápali podstatu pyrolýzního procesu.
Tvůrci mýtů ve svých opusech zpravidla uvažují přesně o takových jednotkách a vyvozují závěry o všech pyrolýzních kotlích obecně. V logice se tomu říká samplovací chyba – tedy chyba, při které je na základě nesprávného vzorku vyvozen závěr o celé množině.
Zda se tak děje záměrně nebo z důvodu nízké kvalifikace autora – odpověď na tuto otázku ponecháme mimo závorku. Zde je pro nás důležitější oddělit mouchy od řízků a ukázat čtenáři nekonzistentnost argumentů a nelogičnost závěrů takových „odborníků“.

Mýtus 1. Pyrolýzní kotel bez dmychadla je naprostý nesmysl, jelikož v tomto kotli vzduch proudí shora dolů, sám tudy nepůjde, je nutný ventilátor.

1 skutečnost. Bezventilátorové verze pyrolýzních kotlů existují, ale jsou omezeny na 25 kW. Jsou náročnější na tah, tedy na výšku a provedení komína, ventilátorové kotle nemají omezení výkonu a jsou účinnější.

Mýtus 2. Pyrolýza je rozklad látky v nepřítomnosti nebo nedostatku kyslíku. A když se v pyrolýzním kotli pročišťuje vzduch, tak k jaké pyrolýze dochází, když nejenže není nedostatek kyslíku, ale do spalovací komory je také vháněn vzduch.

2 skutečnost. Skutečný pyrolýzní kotel se skládá ze dvou komor: nakládací (pyrolýzní) komora je nahoře a spalovací komora na plyn je dole. Do nakládací komory je přiváděno podstatně méně vzduchu, než je potřeba pro úplné spálení, ale dost pro pyrolýzu. Vzduch je vháněn do spodní komory, kde hoří pyrolýzní plyn.

Mýtus 3. Proces pyrolýzy (uvolňování těkavých látek ze dřeva) je přítomen nejen v pyrolýzním kotli, ale obecně všude tam, kde se spaluje dřevo.

3 skutečnost. Masivní dřevo nehoří v doslovném slova smyslu, plynné látky, které se při teplotách nad 250°C uvolňují ze zahřátého „aktivního“ povrchu polena, se vznítí. Při této teplotě může hořet pouze část plynných chemických sloučenin (reagovat s kyslíkem ve vzduchu), zbývající nespálená část se změní na saze. Tato část může být až 50 % suché hmoty palivového dřeva. V pyrolýzním kotli při 700-800°C se dřevo přemění na směs hořlavých plynů a poté zcela shoří a nezanechají žádné nespálené částice.

Mýtus 4. Palivo v pyrolýzních kotlích nespaluje efektivněji než v klasických. A to, že na dně topeniště nevidíte popel, neznamená, že se tam „prakticky netvoří“ (jak tvrdí prodejci pyrolýzních kotlů), ale že popel odlétá spolu s proudem vzduchu do komín.

4 skutečnost. V pyrolýzních kotlích totiž palivo hoří efektivněji než v klasických. Popel je nehořlavá minerální sloučenina obsažená v palivu (do 1 %). Právě oni zůstávají na dně pece v pyrolýzních kotlích. U běžných kotlů se do popela přidává nespálený uhlík (saze), který v pyrolýzních kotlích při vysokých teplotách zcela vyhoří.

Mýtus 5. Pyrolýzní kotle využívající mokré dřevo nebudou vůbec fungovat.

5 skutečnost. Budou, ale se ztrátou až 50 % výkonu, tedy budou fungovat jako běžné kotle. Běžný kotel na surové dřevo však produkuje méně tepla.

Mýtus 6. Výrobce tvrdí, že pyrolýzní kotle mohou spalovat dřevo až do 75% vlhkosti. Ale přenos tepla surového palivového dřeva je 2krát nižší – energie se spotřebuje na odpařování vody, v důsledku toho nedoutná.

6 skutečnost. Tento mýtus by mohl být zcela ignorován, protože nemá nic společného s pyrolýzními kotli. Považovali jsme ale za svou povinnost poznamenat: pokud výrobce tvrdí, že v jeho pyrolýzním kotli lze spalovat dřevo s vlhkostí až 75 %, pak tento kotel buď není pyrolýzní, nebo tento výrobce není slušný.

Mýtus 7. K nadspotřebě palivového dřeva často dochází mimo sezónu, kdy stačí v chladné noci v kotli trochu zapálit. Tím vlastně zcela odpadá vysoká účinnost pyrolýzních kotlů.

7 skutečnost. Z tohoto důvodu dobrý výrobce kotlů, např. ATMOS, doporučuje instalovat ve spojení s kotlem i zásobník tepla. Pak se přebytečné teplo uloží do termosky a ve správný čas se spotřebuje. A kotel bude pracovat krátkou dobu na maximální výkon. A účinnost se nesníží a koroze nebude hrozit.

Mýtus 8. Porucha, nesprávná obsluha nebo nenakonfigurovaná automatizace pyrolýzního kotle ohrožuje masivní uvolňování CO, protože oxid uhelnatý zcela neshoří.

8 skutečnost. Ne více než u klasického kotle na tuhá paliva. Kromě toho je pyrolýzní kotel také hermeticky uzavřen.

Mýtus 9. Klasický kotel může plnit i funkce pyrolýzního kotle – mechanický řetízek termostatu ovládá vzduchovou klapku, kotel přechází na doutnání s přívodem sekundárního vzduchu.

9 skutečnost. Nemůže. Žádná vysoká teplota – žádná pyrolýza.

Mýtus 10. Úspora pyrolýzního kotle je tak malá, že nemá smysl je přeplácet.
Pokud například během 7 měsíců (sezóny) spotřebujete palivové dříví v hodnotě 20 000 rublů. na pyrolýze ušetříme asi 1 rublů. Navíc 800 W ventilátor po dobu 80 měsíců za cenu 7 rublů. na 5 kW elektřiny spotřebuje více než 1 1500 rublů. Celková úspora ne více než 200 rublů ročně.

10 skutečnost. Spotřeba palivového dřeva pro dům o ploše 100 m2 (kotel 12-15 kW) je cca 11-13 m3 za sezónu. Úspora při použití pyrolýzního kotle bude 2-3 m3. Ne tak moc. Ale! Pokud si vezmete dům o rozloze 200-300 m2 (40 kW kotel), pak je to již 8 m3 nebo 12 000 rublů.
Pokud vezmeme průměrné náklady na 40 kW pyrolýzní kotel – 200 000 rublů a klasický – 80 000 rublů, pak jsou úspory 12 000 rublů. za sezónu nám dá asi 10 let návratnosti (ve skutečnosti méně, vezmeme-li v úvahu každoroční růst cen pohonných hmot). A dobré pyrolýzní kotle „žijí“ 20–40 let.
Pokud zvýšíme výkon kotle, budou úspory ještě výraznější, protože při několikanásobném zvýšení výkonu kotle se několikrát zvýší i spotřeba paliva a cena kotle se zvýší nejvýše 1,5-2krát.
Zapomínat bychom neměli ani na úsporu skladových prostor úměrně úsporám paliva.

Závěr lze vyvodit takto: pyrolýzní kotle poskytují výrazné úspory při vysokých výkonech. U malých domů, pokud z rovnice vypustíte pohodlí a snadnou údržbu a zaměříte se pouze na čísla, úspora se nezdá tak výrazná.

Nyní k ventilátoru. Odtahový ventilátor (pro kotle nízkého a středního výkonu) má výkon 50W. Průměrný počet plnohodnotných topenišť za den je 1 (s přihlédnutím k mimosezóně), průměrná doba trvání je 8 hodin, ventilátor běží periodicky, maximálně 5-6 hodin. Za 7 měsíců bude ventilátor pracovat 1260 hodin. Při zatížení 50 W a ceně 5 rublů. za 1 kW*hodinu získáme 315 rublů za topnou sezónu.

Mýtus 11. C+2H₂+ 2O₂=CO₂+ 2H₂O – takto vypadá spalovací reakce. V důsledku toho se tvoří oxid uhličitý a voda. Když ke spalování nedojde úplně, nevzniká oxid uhličitý, ale oxid uhelnatý, CO a čistý uhlík C ve formě sazí. Množství tepla při takovém rozkladu bude mnohem nižší než při běžném spalování. A v kotli a komíně se budou hromadit saze.

11 skutečnost. Ve skutečnosti produkty pyrolýzy vypadají takto: N₂ – 28 %, CH₄ – 25 %, CO – 33 %, CO₂ – 9 %, N₂ – 2,1 %, O₂ – 1,6 % a další 2-3 % – uhlík a další hořlavé sloučeniny. Volný C (uhlík) by byly saze, pokud by se nespaloval za pomoci sekundárního vzduchu. Ze jmenovaných součástí pouze N₂ a CO₂ nepoužitelné jako zdroje energie, zbytek bude reagovat s kyslíkem a vytvoří CO₂ a H₂O.

Mýtus 12. Vysoká teplota spalování v pyrolýzním kotli není pozorována po celé ploše, ale v jediném bodě – kde vzduch z trysky vstupuje do komory. V ostatních částech kotle je nižší než u klasického kotle a je nerovnoměrný. To způsobuje nerovnoměrné zahřívání výměníku a možnost tvorby bublin, které mohou způsobit explozi páry a její poruchu.

12 skutečnost. Na tomto velmi jediném „malém místě“ je instalována keramická deska, která jej chrání před vyhořením (koneckonců 1100 °C u hořáku). Má symetrické křivky a rovnoměrně směřuje teplo do hlavní části výměníku. Navíc naprosto všechny podlahové kotle mají v různých bodech nerovnoměrný ohřev, ale díky nucené (nebo přirozené) cirkulaci se voda neustále míchá.

Mýtus 13. Vezměme si jako příklad kotel Buderus Logano S 171. Má účinnost zcela typickou pro kotel s přímým spalováním – 87 %. A doba hoření je 3 hodiny, jako u běžného kotle bez jakékoliv pyrolýzy. Výkon kotle je 50 kW a cena je 3500 $. Za takové peníze se dá koupit dobrý běžný kotel.

13 skutečnost. Účinnost 87% je u klasické pevné střechy nesnivaná, ale u pyrolýzy je to norma. Pracuje tři hodiny na jedné záložce v režimu přímého spalování, v režimu pyrolýzy – 8-10 hodin, v závislosti na druhu dřeva.

Pevné palivo ve formě palivového dřeva, uhlí a briket zůstává relevantní i přes vznik jiných zdrojů výroby tepla. Elektřina a plyn nejsou všude dostupné a jsou dražší. Ale neefektivní kamna na dřevo a kotlíková kamna, která do ovzduší vydávají velké množství tepla, se stávají minulostí. Dnes je oblíbenější pyrolýzní kotel, který se od nich liší dobou hoření a vyšší účinností. Pro pohodlný pobyt ve venkovském domě je to nejúspornější z hlediska spotřeby paliva a nejpohodlnější jednotka k použití.

Obsah

1. Princip pyrolýzního spalování
2. Srovnání s konvenčními kotli: klady a zápory
3. Druhy a vlastnosti práce
4. Kotel se spodním spalováním
5. Kotel s horním spalováním
6. Kindling funkce
7. Popis videa
8. Hlavní kritéria pro výběr jednotky
9. Popis videa
10. Druhy pevných paliv
11. Popis videa
12. Nejdůležitější znaky

Princip pyrolýzního spalování

Ke spalování dřeva nebo uhlí v klasických kamnech je nutný stálý přísun vzduchu, respektive kyslíku v něm obsaženého, ​​bez kterého nejsou oxidační procesy doprovázející spalování možné. Kromě toho musí být přítok konstantní a dostatečný, jinak palivo bude doutnat a nebude hořet, což spolu s kouřem vyvrhne do komína obrovské množství hořlavých plynů.

Dlouho hořící kotel na tuhá paliva s vodním okruhem funguje jinak, zadržuje tyto plyny, mísí je se vzduchem a způsobuje jejich spalování ve speciální komoře, čímž zcela přenáší teplo na vytápění domu. Právě plyn vznikající při pomalém spalování palivového dřeva je hlavním generátorem tepelné energie. Jeho spalovací teplota je mnohem vyšší než u pevných paliv.

Pyrolýzní pec se zásadně liší od obvyklého počtu komor a schopnosti regulovat objem vzduchu vstupujícího do nich pomocí klapek. Jeho přítok je speciálně omezen tak, aby hlavní palivo doutnalo a uvolňovalo hořlavé plyny.

Srovnání s konvenčními kotli: klady a zápory

Nejprve uvádíme jasná kritéria, podle kterých pyrolýzní kotel s dlouhým spalováním předčí klasická kamna na dřevo a plyn.

• Vysoká účinnost: v něm palivo téměř úplně shoří a odevzdává veškeré teplo do topného systému, zatímco účinnost běžných kamen na dřevo je v nejlepším případě 75 %.
• Úspora paliva díky vyššímu přenosu tepla.
• Dlouhodobé spalování jedné záložky: v závislosti na modelu kotle a objemu komory může pracovat od 5-6 hodin do dne, bez potřeby dalšího paliva a udržování příjemné teploty v prostorách.
• Není nutné časté čištění: protože palivové dříví zcela shoří a tvoří skromné ​​množství jemného popela, je mnohem méně nutné kamna čistit.

K poznámce! Popel z pyrolýzních pecí lze použít jako hotové hnojivo pro pokojové, zahradní a zahradní rostliny.

• Spolehlivost: Díky jednoduché konstrukci jsou poruchy vzácné.

Jednou z nevýhod je nutnost používat pouze suché palivové dříví, aby část tepla nešla vysušit a odpařit vlhkost.

Jako běžný kotel na dřevo lze pyrolýzní jednotku instalovat pouze na podlahu. Je poměrně těžký a velký a vyžaduje spolu se zásobou paliva hodně místa, proto se doporučuje vyčlenit pro něj samostatnou technickou místnost – kotelnu.

Dalším nedostatkem je volatilita většiny těchto jednotek – pro správný chod jsou vybaveny ventilátory a odsavači kouře.

Konečně, dlouho hořící kotel bude stát více při nákupu a uvedení do provozu. Zvláště všestranný, schopný spalovat různé druhy pevných paliv. Práce pouze na dřevě je levnější.

Druhy a vlastnosti práce

Na rozdíl od klasických kotlů mají pyrolýzní kotle ne jednu, ale dvě spalovací komory. Dělí se na dva typy: se spodním a s horním spalováním.

Kotel se spodním spalováním

Palivo se umístí do horní komory, zapálí a zapne se ventilátor, který směšuje hořlavé plyny se vzduchem a destiluje je do druhé komory. Je umístěn pod vrškem a je od něj oddělen rošty – lamelovým dnem. V něm probíhá hlavní spalování, jehož teplota přesahuje 1000 stupňů, zatímco v nakládací komoře je mnohem nižší – 500-600 stupňů.

Aby palivové dříví rychle nehořelo, je k nim omezen přístup vzduchu mechanickou klapkou. Pec je plně zatížena, protože při nízkém zatížení dlouho hořící pyrolýzní pec nepracuje efektivně a při spalování paliva se tvoří velké množství sazí a popela.

Pro informaci! Pokud je palivové dříví vlhké, pak při odpařování vlhkosti jsou vnitřní stěny jednotky pokryty sazemi a dehtem, které snižují přenos tepla a způsobují vyhasnutí ohně. Kvalitu paliva určíte podle barvy plamene – měla by být světlá, žlutobílá, nikoli červenooranžová.

Chladivo v takových kotlích se nachází v prostoru mezi dvojitými stěnami pláště – tzv. vnější výměník tepla. Vysoká teplota spalování a velká vyhřívaná plocha výměníku vede k rychlému ohřevu vody a dobré cirkulaci v systému.

V takových pecích není popelník, protože hlavní část spalin je vyhazována komínem, ve spodní komoře zůstává pouze malé množství jemného popela.

Kotel s horním spalováním

Kotel na dřevo na ohřev vody s horní plynovou spalovací komorou je uspořádán jinak. Obvykle má válcový tvar, komory v něm nejsou odděleny roštem, ale pohyblivým potrubím pro přívod vzduchu s kotoučem.

• Před naložením paliva se pohyblivý prvek zvedne pomocí lanka umístěného vně.
• Dřevo se nakládá dveřmi a zapaluje.
• Kotouč se spustí přímo na palivové dříví a do spalovací komory se vhání vzduch.
• Při pomalém spalování paliva jeho hladina v komoře klesá a mění se poloha rozdělovače vzduchu.
• Hořlavé plyny se řítí nahoru a ohýbají se kolem disku a vstupují do horní komory, kde se mísí se vzduchem a vyhoří.
• Intenzita plynů vstupujících do horní komory je řízena automatickým regulátorem tahu, který určuje teplotu vody ve výměníku tepla.

Takové dlouho hořící pyrolýzní kotle s vodním okruhem jsou méně oblíbené než ty, ve kterých je plynová spalovací komora umístěna níže. Protože musí pravidelně měnit pohyblivý prvek rozvodu vzduchu s diskem. Je neustále vystaven horkým plynům a plamenům, takže vyhoří.

Ale na druhou stranu do něj můžete dát palivo nebo spálit domácí odpadky, aniž byste čekali, až vyhoří hlavní záložka. Chcete-li to provést, stačí zvednout disk nad úroveň dveří.

Kindling funkce

Poté, co jste zjistili, co je pyrolýzní kotel a jak funguje, měli byste se naučit, jak jej správně roztavit. Zejména poprvé nebo po delší době nečinnosti. Studené topeniště se musí předehřát, k čemuž se na dně nejprve zapálí jemný podpal a nechá se otevřeným průvanem dobře rozhořet. Dřevěné štěpky a tenká polena se kladou, dokud se komora neohřeje a vytvoří se v ní doutnající uhlíky, které mohou zapálit hlavní záložku.

Topeniště se naloží až nahoru a palivové dřevo se nechá dobře rozhořet, načež se klapka zakryje a tah se sníží.

Popis videa

Jak uvést kotel na dřevo do provozního režimu je znázorněno na videu:

Pokud funguje správně, není prakticky žádný viditelný kouř, protože palivo téměř úplně shoří. Snížení množství škodlivých látek vypouštěných komínem do ovzduší je dalším důležitým plusem pyrolýzních pecí.

Hlavní kritéria pro výběr jednotky

Nákup ohřívače je zodpovědná záležitost, nejen vytvoření pohodlného mikroklimatu v domě závisí na správné volbě, ale také na snadné údržbě, výdajích na palivo a bezpečnosti. Když budete vědět, jaké vlastnosti musíte věnovat pozornost, bude snazší udělat správnou volbu. Patří mezi ně výkon, zpracování, doba nepřetržitého provozu, druh použitého paliva.

Vybírá se podle vytápěné plochy. Nejjednodušší výpočet výkonu je založen na následujícím vztahu: je zapotřebí 10 kW na 2 m 1 za předpokladu, že výška stropu není větší než 3 metry. Pokud je to více, přidejte dalších 3-5%. Existují další metody výpočtu, například tepelné ztráty.

Poradenství! Pro vytápění soukromého domu je lepší zvolit kotle na tuhá paliva s dlouhým spalováním s rezervou výkonu nejméně 10%. Například při ploše domu 180 m 2 musí mít jednotka výkon alespoň 20 kW.

Kotle s litinovým tělem jsou považovány za nejlepší – tato slitina je méně náchylná ke korozi. Většina moderních modelů je však vyrobena z ocelového plechu, jehož tloušťka musí odpovídat výkonu zařízení. U domácích jednotek s výkonem nepřesahujícím 65 kW stačí, aby tloušťka vnitřních stěn byla 5 mm a vnější 4 mm. S rostoucím výkonem by se měly směrem nahoru měnit i tyto parametry.

Dlouho hořící kotel na dřevo s vodním okruhem dokáže zajistit nejen vytápění, ale i ohřev vody v domácnosti. K tomu je vybaven přídavným výměníkem tepla, který je napojen na systém TUV.

Volí se v závislosti na druhu paliva a požadované době hoření.

Nezůstávejte ve výběru pouze dováženého vybavení. Výrobky výrobců z naší země a sousedních zemí nejsou v žádném případě horší než jeho, ale jsou mnohem levnější.

Popis videa

V tomto videu odborník říká, co ještě může být důležité při výběru pyrolýzního kotle:

Druhy pevných paliv

Různé druhy paliva mají různé náklady, množství generovaného tepla, dobu hoření a dostupnost pro určitou oblast. Před výběrem topidla se musíte rozhodnout, co v něm budete pálit. Můžete si koupit univerzální jednotku, ale její cena obvykle “kousne”.

Topeniště na spalování uhlí musí mít svislé stěny a výšku minimálně půl metru. Všechny dveře jsou hermeticky uzavřeny. Nevýhodou tohoto paliva je nutnost zachovat jeho stejnoměrnou vrstvu, a protože je obtížné jej zapálit, měla by být včas přidána nová dávka, která zabrání úplnému spálení na rošt. Plus – velmi dlouhé vypalování jedné záložky, jejíž trvání může dosáhnout jednoho dne.

Topný kotel na dřevo umožňuje použití pouze suchého paliva s vlhkostí do 20 %. V závislosti na technických vlastnostech může povolit i nakládání nenasekaného palivového dřeva. Jedná se o nejekologičtější tuhé palivo, jeho nevýhodou je však nerovnoměrnost a poměrně vysoká rychlost spalování, která závisí na druhu spalovaného dřeva a jeho hustotě. Průměrná doba provozu kamen na dřevo je 5-6 hodin.

V současnosti vytápění dřevem stále více konkuruje rašelině. Tento druh paliva se vyrábí ve formě lisovaných briket. Stojí výrazně méně než uhlí a je mnohem pohodlnější nakládat.

Pelety jsou palivové brikety vyrobené z odpadního dřeva různých tvarů a velikostí. Jejich výhody: rovnoměrné spalování, vysoká výhřevnost, minimální tvorba kouře, spalování beze zbytku. I když briketa není vyhořelá, lze ji znovu použít. Velkým plusem je pohodlné balení, stejně jako nulová vlhkost pelet.

K poznámce! Při použití palivového dřeva nebo briket jako hlavního paliva lze k nim přidat piliny, ale ne více než 25-30%.

Popis videa

Z tohoto krátkého videa zjistíte, jaká je spotřeba jednotlivých druhů paliva v pyrolýzních kotlích:

Nejdůležitější znaky

Po zjištění, co je pyrolýzní kotel a jaké jsou jeho výhody oproti klasickým typům kamen na tuhá paliva, můžete vážně uvažovat o jeho využití k vytápění domova, dílny nebo garáže. Při stejném objemu paliva dává mnohem více tepla, protože plyny vznikající při spalování uhlí nebo palivového dřeva se neuvolňují do atmosféry, ale jsou dodatečně spalovány v samostatné komoře. Pro většinu majitelů domů je jejich nejdůležitější výhodou dlouhá doba hoření bez nutnosti přikládat novou porci paliva.