- Het werkingsprincipe van de pyrolyseketel
- Kenmerken van pyrolyseketels
- Geheimen van de ontwikkeling van een pyrolyseketel
- Hoe pyrolyse-ketels werken
- Voor- en nadelen van pyrolyseketels
- Gereedschappen en materialen
- Voor-en nadelen
- Hoe beïnvloedt houtvocht de efficiëntie?
- Pyrolyseketel - fabricageschema, hoofdfasen
- Apparaat en doel
- Werkingsprincipe
- Het apparaat en het werkingsprincipe van de ketel:
- Voors en tegens
Het werkingsprincipe van de pyrolyseketel
Pyrolyse is een proces met een krachtige exotherm, waarbij complexe organische materie (in ons geval kolen, hout, turf, biobrandstof in de vorm van pellets, enz.) ontleedt tot een eenvoudiger samenstelling - vaste, vloeibare en gasvormige fasen. Voor het ontledingsproces is het noodzakelijk om de temperatuur te waarborgen en de toevoer van zuurstof te beperken, die wordt uitgevoerd in de gasgenererende ketel. Om in het ovengedeelte van de ketel te laden, hebt u brandstof nodig met kenmerken die voldoen aan de aanbevelingen van de fabrikant, anders is er geen verwacht effect. Verbranding vindt plaats bij hoge temperaturen, maar tegelijkertijd met zuurstofgebrek. Hout of kolenbrandstof brandt onder dergelijke omstandigheden niet met een vlam, maar sintert veeleer met pyrolyse-ontleding, waarbij veel meer energie vrijkomt dan bij conventionele verbranding in lucht. De belangrijkste producten zijn vaste en vluchtige fracties (cokesovengas).
De eenheid heeft twee kamers, de bovenste kamer wordt gebruikt om de exotherme reactie van brandstofpyrolyse uit te voeren bij een temperatuur van 300 tot 800 . De kamers zijn structureel onafhankelijk en worden gescheiden door roosters en regelaars - schuifafsluiters. De bovenste vergassingskamer, waarin de brandstof wordt geladen, is afgesloten en er is een tekort aan zuurstof. Er is vaste brandstof op het rooster, het vormt een obstakel voor warmteafvoer, naar beneden in de tweede kamer, alleen lucht passeert en de stroom is zwak. Het resultaat is een langzaam smeulend en ontledingsproces, oftewel pyrolyse. En het resultaat van pyrolyse is houtskool en pyrolyse, of cokesovengassen, CO en, voor een klein deel, kooldioxide.
Het mengsel van pyrolysegas en lucht wordt ook naar het onderste gedeelte van de verbrandingskamer gestuurd, waar de temperaturen veel hoger zijn - tot 1200⁰С, en tijdens de verbranding geeft het warmte af die qua hoeveelheid onvergelijkbaar is met warmteoverdracht door de verbranding van vaste brandstof in de lucht. Het onderste compartiment van de tweede verbrandingskamer is niets meer dan een apparaat van het type mondstuk gemaakt van hittebestendig keramiek of vuurvaste stenen. De aerodynamica in zo'n vuurhaard geeft een hoge weerstand, dus de trek wordt geforceerd, door de rookafvoer aan te zetten. De warmte van de verbranding van gas wordt gebruikt voor een efficiënte verwarming van woningen. In feite werken pyrolyseketels niet op hout of kolen, maar op het uitgestoten gas. Gasverbrandingsprocessen zijn gemakkelijker te beheersen, dus de automatisering van gasproductie-eenheden is perfecter.
De vaste fase brandt zeer langzaam, met een constante afgifte van thermische energie. Ook vluchtig cokesovengas verbrandt en de warmteoverdracht van dit proces is iets groter dan bij de verbranding van de dikke fractie. De efficiëntie van het gebruik van brandhout en kolen neemt aanzienlijk toe.
De gasgenerator kan, ondanks de eenvoud van zijn ontwerp, worden vergeleken met een thuislaboratoriumcomplex dat gas haalt uit brandhout, turfbriketten, kolen en andere brandstoffen voor daaropvolgende verbranding met een veel grotere warmteoverdracht.
Het schema van de pyrolyse-eenheid wordt als eenvoudig beschouwd, wat thuiswerkers aantrekt. De constructie van de ketel vereist geen speciale apparatuur, de belangrijkste voorwaarden zijn het lichaamsdeel met de nodige parameters, wat zorgt voor dichtheid in de verbrandingskamer en een strikte dosering van inkomende lucht.
Met de komst van pyrolyse-ketels begonnen klassieke houtgestookte ketels als verouderd te worden beschouwd, ondanks hun prijzen - de helft van de prijs van pyrolyse-ketels met een vergelijkbaar vermogen. Eén lading brandhout in de pyrolyse-eenheid geeft de verbrandingstijd en warmtetoevoer vele malen groter dan bij een conventionele vastebrandstofketel. Nieuwe units betalen zich in korte tijd terug. Dubbelcircuitketels bieden nog meer besparingen, omdat warm water, in tegenstelling tot verwarming, niet seizoensgebonden, maar het hele jaar door nodig is voor huisvesting. Ook wel zo'n pluspunt genoemd als de mogelijkheid om nat materiaal voor de vuurhaard te gebruiken (tot 40-50% vocht). Maar gedroogd brandhout is efficiënter en zuiniger. Houtgestookte pyrolyseketels hebben onder meer erkenning gekregen omdat in veel regio's en nederzettingen droog houtmateriaal goedkoop en vaak gratis is. Ook het drogen van vochtig hout tijdens het zomerseizoen is geen probleem en het verbruik voor een pyrolyseketel is zeer zuinig.
Kenmerken van pyrolyseketels
Traditionele houtgestookte ketels zijn vervelend omdat ze constant toezicht vergen. Dat wil zeggen, elke 2-3 uur moeten ze steeds meer porties brandstof erin doen, anders worden de leidingen in het huis koud.Het is vooral 's nachts moeilijk, wanneer huishoudens in plaats van een goede nachtrust hoofdpijn krijgen in de vorm van een verkoelende verwarming. Aan de ene kant is slapen op een koele plek goed voor de gezondheid. Aan de andere kant is de ochtend ontmoeten, wanhopig klapperend met je tanden, niet erg prettig.
Klassieke ketels voor huisverwarming hebben nog een ander belangrijk nadeel: een laag rendement. De brandstof erin verbrandt heel snel, de meeste warmte ontsnapt gewoon in de atmosfeer. Samen daarmee vliegen verbrandingsproducten die brandbare gassen bevatten de lucht in. Ze kunnen worden gebruikt om extra porties warmte te verkrijgen - dit is wat er gebeurt in pyrolyseketels voor langdurige verbranding.
Zoals u al begreep, hebben pyrolyse-verwarmingsketels voor vaste brandstoffen geen van beide bovengenoemde nadelen. Ze zijn uitgerust met ruime vuurhaarden, die volgens een iets ander principe vaste brandstof verbranden. Dit zijn hun belangrijkste kenmerken:
Het werkingsprincipe van een pyrolyseketel voor vaste brandstoffen is heel eenvoudig. Hoewel dit cijfer niet alle nuances dekt, geeft het de essentie van de technologie volledig weer.
- Groot volume van de oven - tot enkele tientallen liters. Hierdoor wordt de frequentie van benaderingen voor het leggen van brandstof meerdere keren verminderd;
- Het pyrolyse-principe van verbranding - stelt u in staat om veel meer thermische energie te halen uit dezelfde hoeveelheid brandhout;
- Vrij groot - in feite zijn er twee vuurhaarden. In de ene brandt brandhout langzaam uit en in de tweede worden de verbrandingsproducten die vrijkomen uit het hout verbrand;
- Lage verbrandingstemperatuur - vermindert de thermische belasting van het metaal.
Lang brandende pyrolyseketels zijn iets complexer dan hun traditionele tegenhangers, maar ze zorgen voor een aanzienlijke brandstofbesparing.
Het moet duidelijk zijn dat vanwege het complexe ontwerp, dat vaak elementen van automatisering bevat, pyrolyseketels worden gekenmerkt door een hoge prijs. Daarom kunnen de initiële kosten van hun aankoop hoog lijken. Maar in de toekomst zullen ze zichzelf zeker rechtvaardigen.
Geheimen van de ontwikkeling van een pyrolyseketel
Doe-het-zelf pyrolyse-ovenschema.
Om het ketelapparaat in een ideale staat te brengen, is het raadzaam om enkele acties uit te voeren. Onder de brandstoftank kan een verstelbare ventilator worden geïnstalleerd. Het is ontworpen om lucht rechtstreeks in de ketel zelf te blazen. Onder invloed van kunstmatig geforceerde lucht vindt een versnelde verbranding van brandstof plaats. Al deze werken kunnen met de hand worden gedaan. De installatie van deze techniek vereist geen speciale vaardigheden.
Om de hoeveelheid opgewekte warmte te vergroten, moet de automatisering soepel en duidelijk werken, brandstofbunkers moeten op optimale posities staan.
Het is mogelijk om een verlenging van de verbrandingsperiode van de brandstof te bereiken als tijdens de constructie van de ketel de scheiding van de brandstofkamers met eigen handen wordt uitgevoerd. Tegelijkertijd wordt in de ene brandstof verbrand en in de andere worden gassen verzameld. Bij gebruik van een tweezonevergassingssysteem is het mogelijk om energieonafhankelijkheid van de ketel en een constant hoog vermogensniveau te bereiken. Het vermogen van een houtkachel kan vergroot worden door roosters onderin de brandstofbakken te plaatsen.
Een hoogwaardige warmteopslag in pyrolyseketels (in tegenstelling tot kolengestookte apparaten) is de installatie van een jumper direct in de verbrandingskamer. Automatisering vervult in dit geval zijn directe functie.
Het ontwerp van de pyrolyseketel is zo ontworpen dat het niet nodig is om brandhout te malen voordat er brandstof aan wordt toegevoegd - het belangrijkste is dat ze door de ovendeur kunnen.
Houtgestookte pyrolyseketels kunnen bij het gebruik van zaagsel, turfbriketten goed functioneren en veel thermische energie afgeven. Sommige ketels kunnen zelfs op steenkool werken. Het installeren van een dergelijke ketel kost niet veel moeite en tijd. Het belangrijkste is om het principe van de werking ervan correct te begrijpen en een schoorsteen van hoge kwaliteit te maken
Het is van groot belang dat de schoorsteen voldoende trek heeft om restgassen uit te blazen. Het is niet moeilijk om het zelf te doen.
Hoe pyrolyse-ketels werken
Het werkingsprincipe van de pyrolyseketel is het genereren van brandbare gassen en de daaropvolgende verbranding. Om te kunnen begrijpen hoe het werkt, moet men zich een interessante ervaring uit een natuurkundeschoolboek herinneren. Daar werd voorgesteld om wat houtsnippers in een glazen kolf te doen, afgesloten met een dunne buis. De kolf werd onder de brander geplaatst, na enige tijd begon de pyrolysereactie erin. Daarna begonnen brandbare gassen uit de buis te komen, die gemakkelijk in brand konden worden gestoken en met een felle vlam konden worden verbrand.
Het werkingsprincipe van de pyrolyseketel is gebaseerd op een vergelijkbare reactie, alleen op grote schaal. Er zijn hier twee camera's bij betrokken:
- Verbrandingskamer - daarin wordt een voorlopige ontsteking van de brandstof uitgevoerd, waarna het brandhout hier in de langzaam smeulende modus is, met beperkte luchttoegang;
- Naverbrander - pyrolyseproducten verbranden hier, waardoor warmte ontstaat die naar de vlampijpwarmtewisselaar gaat.
Al deze economie wordt gekoeld door een watermantel.
Als u het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel bestudeert, lijkt het u misschien dat de effectiviteit van deze techniek extreem klein is. Er komen namelijk veel gassen vrij. Als we in de naverbrander kijken, zien we daar een krachtige brullende vlam die een wilde hoeveelheid thermische energie vrijgeeft.
Verbrandingskamers in pyrolyseketels kunnen in elke volgorde worden geplaatst. Bijvoorbeeld de een boven de ander of opeenvolgend, de een na de ander. Er zijn ook units waarin naverbranding wordt uitgevoerd onder de hoofdoven. De intensiteit van de verbranding wordt geregeld door middel van een ventilator of met behulp van een ventilatordeur. Opgemerkt moet worden dat het instelbereik vrij groot is - indien nodig kan de vlam bijna volledig worden gedoofd.
Het werkingsprincipe van de pyrolyseketel zorgt voor de voorlopige ontsteking van houtbrandstof. We hebben het brandhout nodig om de vlam goed op te nemen. Hiervoor worden de smoorklep en de blazer geopend, een portie brandhout met klein versplinterd brandhout wordt in de vuurkist geplaatst om te ontsteken. We steken het in brand, we wachten op het verschijnen van een stabiel vuur. Nu is onze pyrolyseketel klaar voor volledige lancering. Wij voeren de volgende handelingen uit:
Door het ontwerp van de pyrolyseketel vliegt hete lucht niet direct de schoorsteen in, maar gaat eerst door een speciaal compartiment. Hierdoor kan het systeem zijn efficiëntie aanzienlijk verhogen in vergelijking met conventionele ketels.
- Sluit de gasklep;
- We sluiten de ventilatordeur;
- We zetten automatisering aan;
- We observeren de temperatuurstijging in het systeem.
Laten we eens kijken hoe de pyrolyse-ketel van binnen werkt - er zijn hier veel interessante dingen aan de hand. Ten eerste, na het blokkeren van de toegang van zuurstof, verandert onze vrolijke vlam in sintels. En ten tweede, na het starten van de automatisering, wordt de ventilator ingeschakeld, de pyrolyseproducten worden naar de naverbrander gestuurd, waar een krachtige vlam begint te woeden. Dit werkingsprincipe is geïmplementeerd in alle pyrolyseketels. De verschillen zitten alleen in het aanpassingsschema - ergens is elektronica verantwoordelijk voor automatische aanpassing, en ergens eenvoudige mechanica.
Voor- en nadelen van pyrolyseketels
Net als andere verwarmingsapparatuur hebben pyrolyseketels voor- en nadelen volgens verschillende criteria.
De nadelen van lang brandende ketels zijn voornamelijk hun kosten. Dergelijke apparatuur is meerdere malen duurder dan klassieke apparaten met directe verbranding.
In tegenstelling tot standaardketels hebben pyrolyseketels minder brandstof nodig om de temperatuur in de ruimte lang op peil te houden.
Een ander pluspunt is de kleine hoeveelheid afval.
Bij langdurige verbranding van organisch materiaal blijft er praktisch geen as over.
De nadelen zijn ook hoge eisen aan het vochtgehalte van brandhout. Deze drempel mag niet hoger zijn dan 20%, anders kunnen ze niet verbranden en gas afgeven.
Gereedschappen en materialen
Om zo'n unit zelf te monteren, hebt u de volgende set gereedschappen en materialen nodig:
- Thermische sensor.
- Fan.
- Strips van staal in verschillende diktes en breedtes.
- Een set professionele buizen met een diameter van 2 mm.
- Plaatwerk 4 mm dik.
- Een set buizen van verschillende diameters.
- Snijwiel met een diameter van 230 mm.
- Slijpschijf met een diameter van 125 mm.
- Handmatige cirkelzaag (Bulgaars).
- Meerdere pakjes elektroden.
- Lasapparaat.
- Elektrische boor.
Als u van plan bent om zelf een pyrolyseketel te maken, moet de aanbevolen staaldikte 4 mm zijn. Om geld te besparen, kunt u staal van 3 mm dik gebruiken. Voor de vervaardiging van de behuizing van het apparaat heeft u duurzaam staal nodig dat bestand is tegen hoge temperaturen.
Voor-en nadelen
De voordelen van een dergelijke opstelling zijn onder meer:
- Het hoogste rendement van alle vastebrandstofketels is 90-93%.
- Er worden ongeveer 3 keer minder schadelijke stoffen uitgestoten, waardoor ze milieuvriendelijker zijn.
- Lange interval tussen brandstofladingen, ongeveer 12 uur voor zachthout en 24 uur voor briketten, pellets en hardhout.
- Het lage teergehalte in de uitlaatgassen verlengt de levensduur van de schoorstenen.
Gebreken:
- Vereist brandstof met een laag vochtgehalte. De beste optie is 20%.
- De kosten van dergelijke ketels zijn hoger dan die van alle andere soorten dergelijke apparatuur.
- Geforceerde trekinstallatie maakt hem afhankelijk van elektriciteit.
Hoe beïnvloedt houtvocht de efficiëntie?
Hout voor pyrolyseketels moet worden gedroogd tot 15-20% vocht. Een dergelijk resultaat is moeilijk te bereiken met natuurlijke droging, dus dit kan als het grootste nadeel van dit type ketel worden beschouwd.
Ruw brandhout stoot meer waterdamp uit, die zich vermengt met het gas-zuurstofmengsel en het energieverbruik vermindert. Een voorbeeld van zo'n afname in aantallen:
- 1 kg brandhout verbranden met een vochtgehalte van 20% - vermogen 4 kW;
- Verbranden van 1 kg brandhout met een vochtgehalte van 50% - vermogen 2 kW.
Pyrolyseketel - fabricageschema, hoofdfasen
Om zelfstandig een gasgestookte verwarmingseenheid te monteren, moet u aan de volgende eisen voldoen:
De benodigde elementen moeten worden gesneden met een molen.
De opening voor het laden van brandstof is iets hoger geplaatst dan die van apparaten voor vaste brandstoffen.
Om de hoeveelheid lucht die de verbrandingskamer binnenkomt te regelen, is het noodzakelijk om een begrenzer te installeren. Het kan worden gemaakt met behulp van een buis met een diameter van 70 mm, terwijl de lengte iets groter moet zijn dan het ketellichaam.
Met een lasmachine wordt een stalen schijf gelast, die samen met de buiswanden een spleet van circa 40 mm moet vormen.
Om een begrenzer in het keteldeksel te installeren, dient u een passend gat te maken. Het moet rechthoekig zijn. De opening wordt afgesloten met een deur voorzien van een stalen overlay. Dit zorgt voor een veilige pasvorm. Hieronder is een gat ontworpen om water te verwijderen.
Met behulp van een pijpenbuiger is het noodzakelijk om de pijp te buigen die is ontworpen om in de koelvloeistofketel te bewegen. Dit zorgt voor een maximale warmteoverdracht.
Regeling van de hoeveelheid koelvloeistof die naar het apparaat wordt gestuurd, kan worden uitgevoerd door middel van een buiten gemonteerde klep.
Zodra de eerste inbedrijfstelling van de apparatuur is voltooid, dienen de verbrandingsproducten vrij te zijn van koolmonoxide. Als aan deze voorwaarde is voldaan, is de leidingen van de pyrolyseketel (het diagram is aangegeven) correct uitgevoerd
Het is belangrijk om regelmatig de toestand van de lassen van het apparaat te controleren en het resulterende roet en de as tijdig te verwijderen.
Een uitstekende optie zou zijn om een pyrolyseketel niet te delen met klassieke waterverwarming, maar met luchtverwarmingssystemen. Hierdoor wordt lucht via pijpleidingen overgebracht en via de vloer weer in het systeem teruggevoerd. Een dergelijk systeem heeft tal van voordelen: het bevriest niet bij strenge vorst, het is niet nodig om de koelvloeistof af te tappen tijdens het vertrek van de eigenaar.
Apparaat en doel
Een pyrolyseketel voor het verwarmen van een privéwoning werkt door brandstof te verbranden op zeer hoge temperatuur en met beperkte luchttoegang. In plaats van vaste brandstof wordt er eigenlijk een nieuwe gemaakt - een speciaal gas. Het wordt bovendien verbrand in een speciale kamer, die zich meestal onder het vaste materiaal bevindt dat bedoeld is om op te vullen. Dienovereenkomstig wordt de lucht eerst in het bovenste deel gepompt en van daaruit komt het de onderste kamer binnen. Omdat dit in strijd is met de wetten van de fysica, moeten ze kunstmatig worden overwonnen met behulp van ventilatoren of pompen.
Het gebrek aan zuurstof in de gebruikte lucht zorgt ervoor dat de verbranding langer duurt dan bij conventionele ketels of ovens. Het is mogelijk om de tijd van warmteoverdracht van bijvoorbeeld een portie brandhout te verlengen tot 20 uur. Wonderen gebeuren natuurlijk niet: ze geven thermische energie af in kleine porties. Maar voor een kas blijkt zo'n oplossing zelfs een pluspunt te zijn, omdat je hiermee een stabiele temperatuur kunt handhaven zonder oververhitting en onderkoeling.
Het gebruik van een pyrolyseketel voor een bad verdient een aparte discussie. Het blijkt praktischer te zijn dan zowel gas- als elektrische kachels. In termen van efficiëntie en gemak loopt hij voor op veel kachels, vooral in vergelijking met zelfgemaakte ontwerpen.Elke pyrolyseketel heeft een horizontaal segment (het zogenaamde "varken"), dat is ontworpen om de structuur met de schoorsteen te verbinden. De wanddikte op deze plaats is 4,5 mm en de gebruikelijke lengte bereikt 50 cm.
De kenmerken van de pyrolyseketel stellen ons in staat om de verhoogde (vergeleken met eenvoudige alternatieven voor vaste brandstof) in de meeste gevallen als redelijk passend te beschouwen. Het tijdstip van gebruik van één lading brandstof is moeilijk vooraf te voorspellen, het hangt af van een groot aantal factoren. In technische documentatie en populaire beschrijvingen worden meestal de minimaal en maximaal mogelijke aantallen gegeven.
Ze worden beïnvloed door:
- vochtigheid van de gebruikte brandstof;
- temperatuur in huis en op straat;
- kwaliteit van isolatie;
- kenmerken van het verwarmingssysteem.
Droge distillatie wordt geregeld door een mondstuk dat de stroom atmosferische lucht doseert
Belangrijk is dat ketels die werken volgens het pyrolyseprincipe de voorraden brandhout of kolen die in dezelfde ruimte zijn opgeslagen, kunnen drogen. Kenmerken van de bedrijfsmodus sluiten het binnendringen van niet alleen koolmonoxide of kooldioxide in de woonruimtes, maar ook veiligere waterdamp uit
De meeste ontwerpen werken het beste met zeer goed gedroogd hout.
Werkingsprincipe
De ketel werkt op vaste brandstoffen, meestal op hout, turf, houtafval, speciale houtbriketten, kolen en pellets (korrels van gemalen hout, hars, naalden, enz.). Vooral populair zijn apparaten van een universeel type, die bijna alle soorten vaste brandstoffen kunnen verbruiken.
Volgens de methode van warmteoverdracht zijn ketels:
- Lucht.
- Stoom.
- Water (meest voorkomende).
Volgens het principe van brandstofverbranding:
- Traditioneel. Ze werken op hout en kolen. Het werkingsprincipe is hetzelfde als dat van een conventionele houtkachel.
- Lang branden. Innovatieve ontwikkeling op het gebied van verwarmingsapparatuur. Ketels voor vaste brandstoffen voor lang branden hebben de vorm van een langwerpige verbrandingskamer, aan alle kanten omgeven door een watermantel. Bij het branden verspreidt de vlam zich niet van onder naar boven, maar van boven naar beneden, wat in dit opzicht lijkt op het proces van het branden van een kaars. Het werkingsprincipe van de lang brandende ketel maakt het mogelijk om volledige verbranding van de brandstof te bereiken. Tegelijkertijd neemt het brandinterval van één bladwijzer van brandstof toe (tot 7 dagen). De lang brandende ketel werkt in de regel op een constant hoge koelvloeistoftemperatuur, wat het rendement met een orde van grootte verhoogt. De ononderbroken en veilige werking van dergelijke modellen wordt bereikt door in het ontwerp noodblusventilatoren, een veiligheidsklep en een circulatiepomp op te nemen.
- korrel. Als brandstof worden hier speciale pellets gebruikt. Dergelijke ketels zijn bovendien uitgerust met een automatisch pellettoevoersysteem en een brandstofopslag. Dankzij elektronische sensoren wordt de aanwezigheid van brandstof in de oven gecontroleerd. Een dergelijk systeem vereist een stabiele elektrische voeding.
- Pyrolyse. Unieke apparatuur, waarbij naast de energie uit de verbranding van vaste brandstof ook de warmteafgifte van gassen wordt ingezet. Dit maakt het mogelijk om een kleine hoeveelheid brandstof om te zetten in een aanzienlijk deel van de thermische energie.Hierdoor wordt een verhoging van het rendement van de ketel en een verlaging van de uitstoot van schadelijke stoffen bereikt.
Het apparaat en het werkingsprincipe van de ketel:
De primaire verbrandingskamer of pyrolysekamer lijkt met zijn apparaat op de vuurhaard van een conventionele oven. Vaste brandstof (brandhout, zaagsel, hout- of turfbriketten, pelletkorrels) wordt door het laadvenster op een massief vuurvast rooster geplaatst - een rooster dat luchtstroom naar de brandstof levert, die primair wordt genoemd.
Het werkingsprincipe van de lang brandende ketel:
Pyrolysegas komt met kracht, minder vaak door zwaartekracht, de secundaire kamer binnen - de verbrandingskamer of naverbranderkamer, waarin voldoende lucht wordt toegevoerd, die secundair wordt genoemd. Door contact met zuurstof, verwarmd tot hoge temperaturen (meer dan 300 graden Celsius), laait het gas onmiddellijk op en brandt met het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte. De hoofdfunctie van de ketel wordt uitgevoerd - het verwarmen van de koelvloeistof.
Het werkingsprincipe van de pyrolyse-ketel wordt in detail getoond in de video.
Lucht wordt meestal naar binnen geperst met een kleine ventilator. Hoewel in kleine modellen soms een rookafzuiger wordt gebruikt om tractie te creëren.
Dit diagram toont het apparaat van de pyrolyseketel met lagere verbranding. Brandhout brandt langzaam met een kleine hoeveelheid zuurstof en daarbij komt brandbaar gas vrij ( )
De aanwezigheid van geforceerde ventilatie kan worden beschouwd als het belangrijkste verschil tussen de pyrolyseketel en het klassieke model voor vaste brandstoffen. Het lichaam van het apparaat bestaat uit twee delen die in elkaar zijn gestoken. De ruimte tussen de wanden is gevuld met een koelvloeistof, waarvan de rol traditioneel wordt gespeeld door water.
De verbrandingstemperatuur kan 1200°C bereiken.Het water in de buitenwarmtewisselaar wordt verwarmd en gecirculeerd door het verwarmingssysteem van het huis. Resterende verbrandingsproducten worden via de schoorsteen afgevoerd.
Als verwijt aan apparaten die het pyrolyse-principe van verbranding gebruiken, kan een relatief hoge prijs worden ingesteld. Een conventionele vastebrandstofketel kost veel minder. Maar in lang brandende ketels brandt brandhout bijna volledig uit, wat niet gezegd kan worden van een klassieke ketel.
Aan brandhout voor een pyrolyseketel worden bepaalde eisen gesteld wat betreft afmeting en vochtigheid. Gedetailleerde informatie is te vinden in de instructies van de fabrikant.
Bij het kiezen van een pyrolyse-ketel moet er rekening mee worden gehouden dat goedkope modellen met een laag vermogen meestal alleen voor brandhout zijn ontworpen. Dure modificaties kunnen werken op verschillende soorten brandstof.
Volgens de methode van brandstofverbranding kunnen lang brandende ketels met een dubbel circuit worden onderverdeeld in:
- Pyrolyse. Voorzien van twee verbrandingskamers. In een van hen vindt het proces van smeulen en gasafgifte voor pyrolyse plaats, in de andere wordt het resulterende gas gemengd met zuurstof en verbrand. Apparatuur van dit type wordt gekenmerkt door een hoge milieuvriendelijkheid - er komt een minimale hoeveelheid schadelijke stoffen in de atmosfeer. Bij de verbranding komt weinig roet vrij. Als de ketel is uitgerust met automatisering, is het mogelijk om het vermogen aan te passen.
- Met bovenste verbrandingskamer. Deze ketels zijn zeer onderhoudsvriendelijk. De hoeveelheid automatisering voor hun stabiele werking is minimaal, het is mogelijk om offline te functioneren zonder elektriciteit. Er zijn ook nadelen - er wordt veel as gevormd tijdens het gebruik, er is een lijst met vereisten voor brandstoftypen. Kleine spanen of zaagsel zijn bijvoorbeeld niet geschikt voor aanmaakhout.
- korrel.Voor het aansteken van dergelijke apparatuur worden speciale pellets of gecomprimeerde brandstofbriketten gebruikt. Dergelijke ketels zijn milieuvriendelijk, zuinig en efficiënt, hebben een lange levensduur. Een van de belangrijkste nadelen is de hoge prijs van de ketel en de speciale voorwaarden die moeten worden gehandhaafd voor brandstofopslag. De kamer moet droog zijn, een hoge luchtvochtigheid zal bijdragen aan de verslechtering van de pellets.
Voors en tegens
Het is niet voldoende om de beoordelingen van eigenaren en specialisten over specifieke modellen te bestuderen, om kennis te maken met de beoordelingen van de beste aanpassingen. Het is ook noodzakelijk om de belangrijkste vraag te beantwoorden: hoe verhouden de voor- en nadelen van pyrolyseketels zich tot elkaar, rechtvaardigen ze de investering eigenlijk. En hier kan geen universeel antwoord zijn, omdat veel afhangt van prioriteiten en van de kenmerken van het gebruik van apparatuur.
Elke pyrolyseketel heeft vanwege zijn ontwerpkenmerken ingebouwde automatisering. Vele uren op één tankstation werken scheelt veel tijd en moeite. Als brandstof kan bijna elke afvalverwerking en houtoogst, en soms niet alleen, worden gebruikt.
De keerzijde van deze voordelen zijn:
- gehechtheid aan de werking van het elektriciteitsnet;
- verplichte installatie van ononderbroken voedingen;
- ongeschiktheid van onbewerkt hout;
- het onvermogen om water aan het verwarmingscircuit te leveren dat kouder is dan 60 graden (het dwingt corrosie);
- het onvermogen om het laden van brandstof zelf te automatiseren (toevoer vanuit de bunker maakt handmatig werk alleen minder gebruikelijk, maar sluit het niet volledig uit);
- de behoefte aan voering met vuurvaste stenen;
- hogere kosten in vergelijking met eenvoudige vaste stuwstof apparaten.