Ein hervorragender Ersatz für einen Festbrennstoffkessel sind Pyrolyseanlagen. Sie haben sich bereits als effizienter und sehr einfach zu bedienen erwiesen, und das trotz allem hoher Preis, sind sehr gefragt.

Pyrolysekessel – im Moment Perspektive Heizgerät , sein Wirkungsgrad beträgt mehr als 90 %, der Brennstoff besteht hauptsächlich aus Pellets, sie sind günstig und umweltfreundlich.

Bau eines Pyrolysekessels

Ein Pyrolysekessel ist kein Ofen. Es passieren einige Dinge darin komplexe Prozesse. Und die Entwicklung eines Kessels ist eine verantwortungsvolle Aufgabe für Konstrukteure, die Erfahrung, Wissen und viel harte Arbeit erfordert hohe Kosten zum Einbruch fertiges Design und Experimente. Wie Sie wissen, gibt es in diesem Bereich keine Jahrhundertelange Erfahrung und über Generationen bewährte technische Lösungen wie traditionelle Öfen.

Wenn Sie es finden freier Zugang Auf den Internet-Kesseldiagrammen sind dies 2-3 Diagramme Gesamtansicht und 3-4 Schnittdiagramme des Ofens. Kenntnisse im Umgang mit CorelDraw und ACAD sowie mit entsprechender Ausbildung und Berufserfahrung, Sie können die Details selbst erstellen. Bedenken Sie jedoch, dass Sie die Spezifikationen immer noch nicht finden werden. Das bedeutet, dass Sie nur noch raten oder experimentell ableiten müssen, aus welchem ​​Material dieses oder jenes Teil bestehen soll.

Es ist auch erwähnenswert, dass es viele Autoren ähnlicher Designs gibt, die für einen vollständigen Satz technischer Dokumente relativ wenig Geld verlangen. Viel mehr Geld Und wenn Sie versuchen, alles auf eigene Faust herauszufinden, werden Sie viel Zeit brauchen, um sich Tee oder Kaffee zu besorgen. Aber wie kann man verstehen, ob dieses Gerät effektiv ist, ob es funktioniert?

Ähnliche Fragen stellen sich alle, die sich für den Kauf eines Pyrolysekessels oder -ofens entschieden haben. Sowohl Verkäufer als auch Hersteller bieten sie an große Mengen. Sie werden dich abholen passendes Modell, entsprechend Ihren Daten und Messungen. Doch woher wissen Sie, welches Modell das richtige für Ihr Zuhause ist, wie man sich beim Preis zurechtfindet, welcher Heizkessel sparsamer und welcher zuverlässiger ist? Wir sind es bereits gewohnt, solche zu wählen Haushaltsgeräte, Wie Waschmaschinen, Fernseher und Kühlschränke. Aber nur wenige Menschen sind auf Kessel gestoßen.

In diesem Artikel werden wir versuchen, dem Leser Antworten auf alle Fragen rund um den Pyroboiler zu geben. Wir hoffen, dass dies Ihnen bei Ihrem Kauf hilft.

Es ist zu beachten, dass es sich bei einem Pyrolyse-Heizkessel um einen Vollstromkessel handelt (für den kontinuierlichen Betrieb Ihres Heizsystems erzeugt der Kessel eine konstante Leistung). erforderlichen Verbrauch heißes Wasser). Auch ein Warmwasserbereiter ist vorhanden wichtiger Teil des Designs und der Warmwasserbereiter kann nicht vom Kessel entfernt werden. Ohne sie oder bei leerem Kreislauf kann ein Kessel ohne Notautomatik durchbrennen oder explodieren.

Gaserzeugungs- und Pyrolyseverfahren

Pyrolysekessel Das Funktionsprinzip basiert auf dem Phänomen der Pyrolyse. Apropos in einfacher Sprache- Durch Erhitzen von Molekülen werden Stoffe in leichtere und einfachere Teile gespalten. Das bedeutet, dass Pyrolyseprodukte leichter verbrennen und mehr Wärme erzeugen.

Bei der reinen Pyrolyse erfolgt die Zersetzung von Brennstoff ohne Lufteintritt Spezialbehälter- erwidern. Dann Gase werden im Akkumulator gesammelt- Empfänger. Von dort aus werden sie je nach Bedarf verwendet. Nach diesem Schema funktionierten während des Krieges italienische, deutsche und französische Pyrolyseanlagen in Autos.

Alle modernen Haushaltspyrolysekessel, die mit festen Brennstoffen betrieben werden, sind Gasgeneratorkessel. Es gibt keine andere Möglichkeit, einen Wirkungsgrad über 65-70 % zu erreichen. Der Name „Pyrolyse“ kommt jedoch nicht von ungefähr. Mehr als 90 % der Wärme wird durch die Verbrennung von Pyrolysegasen erzeugt. In diesem Zusammenhang werden im weiteren Text die Bedeutungen „Pyrolyse“ und „Gasgenerator“ synonym verwendet, sofern nichts anderes angegeben ist.

Arbeitszyklus

Die Luft strömt in die Kammer, wo die Vergasung stattfindet, und der Kraftstoff glimmt auch in der Kammer. Ein Teil des Sauerstoffs daraus Luftströme um das Schwelen aufrechtzuerhalten, was die Temperatur des Vergasungsprozesses von 200 auf 800 Grad gewährleistet.

Durch die Düse gelangen Pyrolysegase in die Brennkammer (umgangssprachlich wird die Düse auch als Hitze bezeichnet). Sekundärluft gelangt in dieselbe Kammer und verbrennt so Pyrolysegase.

Einige der Gase – freigesetzte Kohlenstoffpartikel aus dem Kraftstoff im Katalysator – gehen in Stickoxide und CO2 über. Dieser Vorgang verbraucht einen Teil der Wärme. Die reduzierten Bestandteile in der Nachbrennkammer durchlaufen einen Oxidationsprozess und geben dabei Wärme zurück. Rauch reagierte mit Gasen durch den Registerwärmetauscher strömen, Wasser darin erhitzen und dann in das Schornsteinsystem verdampfen. Das Thermoregulierungssystem hält die optimale Temperatur in der Brennkammer für eine vollständige Verbrennung aufrecht.

Betriebsarten des Pyroboilers

1. Zündung. Der Absperrschieber oder das Vorlaufventil ist geöffnet. Rauchgase gelangen direkt in den Schornstein.
2. Arbeitsmodus. Die vordere Klappe ist geschlossen und die Pyrolyse findet statt. In diesem Fall wird der Luftzug im Gaskanal selbst reguliert natürlich oder gewaltsam.
3. Zusätzliche Kraftstoffbeladung. Der vordere Dämpfer ist jedoch für einige Zeit geöffnet Der Zug im Gasauslass bleibt erhalten: Es ist aufgewärmt und schaltet sich nicht aus, wenn ein Lüfter vorhanden ist. Der Pyrolyseprozess stoppt nicht. Auch gemeinsamer Nachteil Bei Kesseln, die auf dem Pyrolyseverfahren basieren, ist ihre hohe Ansprüche an Baumaterialien und Brennstoff zu nennen.

Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels

Ein Strom hocherhitzter Gase trifft auf die Kammer, in der der Verbrennungsprozess stattfindet. Herkömmliche Baumaterialien sind in dieser Hinsicht für solche Einheiten nicht geeignet.

Es gibt einen Nachteil von Pyrokesseln:

• kleine Grenzen für die Leistungsanpassung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines ausreichend hohen Wirkungsgrades;
• Es ist nicht möglich, den Kessel hinsichtlich der Wärme um mehr als 50 % zu beschleunigen - t Der Kraftstoff entzündet sich im Vergaser und die Effizienz wird abnehmen.

Das Heizsystem eines Pyrokessels muss auf der Grundlage des zyklischen Heizmodus berechnet werden. In diesem Fall empfiehlt es sich dringend, die Außenseite des EPS zu isolieren.

Materialien und Treibstoff

Sowohl der Käufer als auch derjenige, der sich dazu entschließt, den Kessel selbst zu konstruieren, müssen wissen, dass Brennkammer, Vergaser und Nachbrenner ohne temperaturbeständigen Schutz nicht lange funktionieren. Die Anwendungstechnik und Zusammensetzung des Schutzes ist ein besonderes Geheimnis jedes Kesselherstellers.

Am meisten bevorzugte Art fester Brennstoff Für diese Kessel werden Brennholz oder Brennstoffpellets verwendet (Industriemodelle sind dafür ausgelegt). Pyroboiler auf Kohle mit hohe effizienz wird funktionieren, bis alle flüchtigen Stoffe freigesetzt sind. Und in der Kohle gibt es nicht so viele davon, in der Holzkohle fast keine. Danach Die Kohlenstoffverbrennung ist im Gange mit einem Wirkungsgrad, der dem eines Ofens entspricht. Ein effizienter Kessel, der für die Langzeitverbrennung von Kohle ausgelegt ist, muss für einen kombinierten Betriebszyklus ausgelegt sein. In diesem Zyklus verbrennt der eingebettete Kraftstoff von der Oberfläche aus und der Pyrolysezyklus erfolgt mit der Verbrennung direkt auf der Oberfläche des Kraftstoffs.

Betrieb von Zwangskesseln

Aufladung

Computerfan konventionelles Design drückt Luft in den Vergaser. Von der Innenluftleitung gelangt Sekundärluft in die Brennkammer. In diesem Fall ist der Druck im Arbeitshohlraum höher als der Atmosphärendruck.

Betrachten wir die Vorteile dieses Schemas:

• Fan des einfachsten Designs;
• die Kammer, in der der Verbrennungsprozess stattfindet, ist mit einem Nachbrenner kombiniert;
• Bei der Verwendung von hitzebeständigen Spezialstählen kann auf eine Auskleidung verzichtet werden, da sich Temperaturen über 1000 Grad in der Nähe der Düse und unter 800 - 900 Grad in der Nähe der Wände selbst konzentrieren.

Alle aufgeführten Vorteile ermöglichen es uns jedoch nicht, einen Wirkungsgrad von mehr als 82-84 % zu erreichen. Unter Druck stehende Luft umhüllt teilweise den eingebetteten Kraftstoff und innerer Teil Der Brennstoff, an dem die Pyrolyse stattfindet, erhält nicht genügend Sauerstoff, und eine Erhöhung des Boosts ist nutzlos. Darüber hinaus befindet sich in der Kammer selbst, in der der Verbrennungsprozess stattfindet, viel Luft. Die Temperatur im Kern des Brenners darf 1100 Grad nicht überschreiten, während schwere Produkte nicht verbrennen, sondern im Rohr verdampfen. In diesem Fall liegt der Wirkungsgrad nicht mehr über 90 %.

Besonders Gefahren müssen beachtet werden Kohlenmonoxid aus einem Kessel mit Zwangsdruckbeaufschlagung, denn wenn der Druck im Behälter höher als der Atmosphärendruck ist, führt selbst ein Mikroriss dazu, dass Gase in Ihren Raum gelangen. Gase sind nicht immer am Geruch zu erkennen, aber sie sind immer giftig und ätzend.

Pumpen

Der Druck im Trakt ist geringer als der atmosphärische Druck. Der Unterschied zur Aufladung ist grundlegend. Bei Kesseln mit Rauchabzug ist die Brennstoffzufuhr gut belüftet: Der Druck ist dort geringer, wo die Luft schlechter eindringen kann, aber der Zug ist stärker. Sie können Sekundärluft von außen einführen: Ihr Druck ist höher als in der Brennkammer. Beim Versuch, sich auszudehnen, verwirbelt es sich, vermischt sich mit Pyrolysegasen und diese verbrennen. Dabei steigt die Temperatur auf 1200 Grad und mehr.

Wie Sie verstehen, wird hier die Effizienz gesteigert. Es kann dank auch erhöht werden hohe Temperatur und Verbrennung schwerer Fraktionen. Es wird auch möglich, einen mechanischen „Eichen“-Thermostat herzustellen. Für seine Grundlage Es wird eine Thermobimetallplatte genommen im Warmwasserkreislauf, der sich bei Temperaturschwankungen verbiegt. Von ihm kommt ein Schub auf den Gashebel, der durchgeht Außenluft in den Schornstein. Bei Überhitzung des Wassers wird die Klappe leicht geöffnet, der Motor dreht sich wie bisher direkt über das Netz oder die USV, jedoch über die Außenluft mit mehr Hochdruck, stößt einen Teil ab Rauchgase. Der Druck im Vergaser und der Brennkammer steigt, es gelangt weniger Außenluft hinein und die Pyrolyse mit Verbrennung lässt nach.

Der Wirkungsgrad solcher Kessel mit Rauchabsaugung kann über 90 % liegen und die Leistung bei 100 % Sicherheit und Zuverlässigkeit beträgt 100–150 kW.

Mit einem Rauchabzug können Sie diesem Kessel ohne Vorkehrungen zusätzlichen Brennstoff hinzufügen. Die Tür der Ladeluke und des Stauraums können in beliebiger Reihenfolge geöffnet und geschlossen werden. Schlimmstenfalls Du wirst fühlen schlechter Geruch , aber ungeheizte Gifte.

Empfehlungen für die korrekte Installation eines fertigen Pyrolysekessels

Bei der Installation des Kessels ist dies erforderlich Befolgen Sie alle Empfehlungen Brandschutz , da bei Verbrennungsprozessen im Kessel hohe Temperaturen erreicht werden.

Das Funktionsprinzip von Pyrolysekesseln ist recht komplex. Wir hoffen jedoch, dass unser Artikel Ihnen hilft, seine Funktionsweise und seine Funktionsweise zu verstehen richtige Wahl beim Kauf. Mit der Erhöhung der Versorgungstarife, alles mehr Leute Beachten Sie, dass der Heizkessel in kalten Winternächten umso sparsamer und besser ist, je höher der Wirkungsgrad ist. Deshalb Pyrolysekessel, deren Design genau Ihren Anforderungen entspricht.

Kraftstoffverbrennung im Klassiker Festbrennstoffkessel- Das gute Alternative die Nutzung traditioneller Energiequellen zum Heizen eines Hauses, wie z Erdgas oder Strom. Allerdings nutzen diese Geräte die Energie der Holzverbrennung nicht vollständig aus. Wenn ein herkömmlicher Kessel in Betrieb ist, gelangt das bei hohen Temperaturen aus dem Brennstoff freigesetzte Gas zusammen mit den Verbrennungsprodukten einfach nach draußen. Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels ermöglicht die Verwendung dieses Gases und erhöht dadurch die Effizienz des Geräts und die Dauer des Intervalls zwischen den Kraftstoffbeladungen. Solche Geräte werden auch Gasgeneratoren genannt.

Woraus besteht ein Gasgeneratorsatz?

Der Hauptunterschied zu einem klassischen Holzkessel ist das Vorhandensein zusätzliche Kamera Verbrennung, bei der das freigesetzte Gas nachverbrennt und im Primärfeuerraum aus Brennholz mit unzureichender Sauerstoffmenge erzeugt wird. Die Anordnung der Kammern und die Gestaltung des Pyrolysekessels können unterschiedlich sein, der Feuerraum kann sowohl unten als auch oben angeordnet sein, am Funktionsprinzip ändert sich dadurch nichts. Traditionell befindet es sich unterhalb des Aschekastens, in den zur leichteren Reinigung eine Schublade eingesetzt wird. Der Aschekastendeckel lässt sich nach oben klappen und dient im Betriebsmodus zur Regulierung der Luftmenge, die in den Feuerraum gelangt. Dies geschieht über einen Kettentrieb, der über einen Thermostat gespannt bzw. entspannt wird. Letzterer wird oben am Kessel installiert.

Alle Hauptelemente und Details der Installation können durch Studium erkannt werden detaillierte Zeichnung Pyrolysekessel. Der Hauptfeuerraum ist mit einer Tür zum Laden von Brennholz ausgestattet und ist während des Betriebs dicht verschlossen. Darüber befindet sich eine sekundäre Brennkammer, in der sich Luftversorgungseinrichtungen befinden. Sie können in Geräten unterschiedliche Konfigurationen haben verschiedene Hersteller, aber ihre Aufgabe ist die gleiche: durch viele Löcher mit einem bestimmten Durchmesser erhitzte Luft in die Nachbrennkammer zu leiten. Die Luft wird auf dem Weg von der Aschenkastentür bis zu den Verteilern erwärmt.

Die Konstruktion des Pyrolysekessels sieht die Möglichkeit vor, die obere Nachbrennkammer zu reinigen; zu diesem Zweck ist er mit einer speziellen Tür ausgestattet. Die Räume beider Kammern sind durch einen Kanal miteinander verbunden, durch den Gase zur Verbrennung aufsteigen. Die Außenhülle des Gehäuses ist ein Wassermantel, der von beiden Feuerräumen beheizt wird. Um das Heizsystem mit Kühlmittel zu versorgen, werden Gewinderohre hineingeschnitten. Wassertemperatur und -druck werden mithilfe von Instrumenten gesteuert, die an der Frontplatte installiert sind.

Der Schornstein für einen Pyrolysekessel unterscheidet sich in seiner Konstruktion nicht von den Rohren zur Emission von Verbrennungsprodukten klassischer Anlagen. Eine der Voraussetzungen ist ein ausreichender Zug für den Betrieb des Kessels. Am meisten einfaches Design Das Gerät sieht keinen Einbau eines Gebläses vor, daher kommt es zu einer Verbrennung natürliche Traktion. Die zweite Anforderung besteht darin, dass der auf der Straße liegende Teil des Rohrs isoliert wird. Grund - niedrige Temperatur Rauchgase (bis zu 150 ⁰С), daher besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit der Bildung von Kondenswasser und einer schnellen Zerstörung des Rohrmaterials.

Beschreibung des Betriebsschemas von Pyrolysekesseln

Ein vollständiges Bild der Funktionsweise des Geräts kann von gegeben werden Schaltbild Pyrolysekessel. Zunächst wird der Hauptfeuerraum mit Brennstoff beladen und entzündet. In diesem Fall ist die Aschenkastenklappe so weit wie möglich geöffnet. Nachdem das Brennholz zu brennen beginnt, beginnt sich die Tür zu schließen, der Verbrennungsprozess verlangsamt sich und geht in ein Schwelen über. Dann beginnt die intensive Freisetzung von Holzgas, das aufsteigt und in die sekundäre Nachbrennkammer gelangt. Durch viele kalibrierte Löcher wird dort erwärmte Luft zugeführt. Letzterer gelangt durch die gleiche Öffnung unter dem Aschekastendeckel in den Kanal und erhält dabei Wärme von der heißen Wand des Feuerraums.

Alle Verfahren Aufgrund des vom Schornstein erzeugten natürlichen Luftzugs ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft und der Rauchgase in den Kanälen gering. Das Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels besteht darin, dass in der Sekundärkammer erhitzte Luft eine thermochemische Reaktion mit Holzgasen eingeht und diese entzündet. Dadurch werden nicht nur Gase verbrannt, sondern auch kleine flüchtige Partikel, wodurch der Rauch aus dem Schornstein nahezu unsichtbar wird. Tatsächlich ist die Verbrennung von Pyrolysebrennstoffen umweltfreundlicher als die herkömmliche Verbrennung, da ihre Verbrennungsprodukte viel weniger Kohlenstoff- und Stickoxide sowie Aschepartikel enthalten.

Das Brennholz im Feuerraum brennt langsamer als üblich, sodass eine Ladung je nach Leistung für 10–12 Stunden Betrieb ausreichen kann Gaserzeugungseinheit und Holzfeuchtigkeit. Bei der Einrichtung eines Pyrolysekessels muss die Zufuhr von Verbrennungsluft begrenzt werden. Zu wenig davon verhindert, dass der thermochemische Prozess in der sekundären Feuerkammer beginnt, und zu viel führt dazu, dass der thermochemische Prozess nicht in Gang kommt unvollständige Verbrennung Gase und eine Verringerung der Effizienz des Geräts. Bei einem Gerät mit Naturzug muss der Luftstrom im Einzelfall angepasst werden, da Höhe und Durchmesser des Kaminrohrs stark variieren können. Dementsprechend wird die Zugkraft unterschiedlich sein. In manchen Fällen sollte sie erhöht werden, indem das Rohr auf eine größere Höhe angehoben wird.

Wenn der Kettenantrieb des Aschekastendeckels mit einem Thermostatregler ausgestattet ist, reduziert sich die Einstellung des Geräts auf die Einstellung der gewünschten Kühlmitteltemperatur. Thermoelement eingebaut Wassermantel Gaserzeugungseinheit, beeinflusst je nach Wassertemperatur den Kettenantrieb und schließt oder öffnet die Klappe selbst und reguliert so die Intensität der Verbrennung.

Um einen künstlichen Zug zu erzeugen, der nicht von den Parametern des Schornsteins abhängt, sind Pyrolysekessel zusätzlich mit einem Gebläse und einem Automatisierungssatz ausgestattet, der den Betrieb regelt. Wenn ein herkömmliches Gerät mit einem Wirkungsgrad von etwa 85–90 % arbeiten kann, hilft eine Blasmaschine, diesen auf 93 % zu steigern. Hier gibt es einen Nachteil – die Abhängigkeit von externen Energiequellen.

Vor- und Nachteile

Wärmequellen dieser Art haben viele Vorteile:

• Das Funktionsprinzip und der Betrieb von Pyrolysekesseln ermöglichen es, bei der Verbrennung fester Brennstoffe hervorragende Effizienzindikatoren zu erreichen – einen Wirkungsgrad von 90–93 %.
• Der Prozess ist umweltfreundlicher und es gelangen deutlich weniger Schadstoffe in die Atmosphäre.
• Der Abstand zwischen den Kraftstoffladungen ist nicht kürzer als der der Einheiten langes Brennen– 12 Stunden, Sie müssen höchstens 2 Mal am Tag als Feuerwehrmann arbeiten.
• Auch Wartung und Reinigung der Anlage sind kein Problem Innenraum Es gibt Zugang und viele Geräte sind ausgestattet Schublade Aschegrube. Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels ist praktisch abfallfrei; es bleiben nur sehr wenig Asche und Asche zurück, sodass der Betrieb selten durchgeführt werden muss.
• Wirtschaftlich. Der Kraftstoffverbrauch pro 100 m² Fläche mit einer Höhe von bis zu 3 m beträgt ca. 10 kg pro Tag.
• Anlagen, die mit Naturzug betrieben werden, sind nicht auf die Verfügbarkeit von Strom im Netz angewiesen.

Wie jedes andere Gerät, das mit Festbrennstoff betrieben wird, Ein Pyrolyse-Heizkessel muss vor dem Sieden des Kühlmittels im Wassermantel geschützt werden. Dies kann zum Bruch der Schale und zu kostspieligen Reparaturen führen. Aus diesem Grund installieren Hersteller in ihren Produkten zusätzliche wassergekühlte Heizelemente, die gleichzeitig als Warmwasserquelle für den Haushaltsbedarf dienen können.

Zu den Nachteilen von Einheiten vom Pyrolysetyp gehören:

• Es ist Brennstoff mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt erforderlich; der Feuchtigkeitsgehalt von Brennholz sollte 25 % nicht überschreiten.. Der Prozess der intensiven Freisetzung von Gasen zur Nachverbrennung ist sehr schwierig, wenn das Brennholz offenkundig feucht ist. Dies wirkt sich negativ auf den Betrieb des Pyrolysekessels aus und verringert dessen Effizienz.
• Die Betriebspraxis zeigt, dass sich mit der Zeit Teer- und Harzablagerungen an den Wänden der Primärkammer bilden, da die Temperatur darin relativ niedrig ist und als Brennstoff am häufigsten Birke oder Holz verwendet wird Nadelholzarten. Diese Ablagerungen müssen regelmäßig entfernt werden; sie erschweren die Wärmeübertragung auf den Wassermantel.
• Die Kosten sind höher als die eines klassischen Festbrennstoffkessels. Dies ist gerechtfertigt, da die Verfahrenstechnik fortschrittlicher ist und mehr Möglichkeiten bietet hohe Leistung, wodurch Sie im Betrieb Geld sparen können.

Abschluss

Bei der Auswahl einer Wärmequelle für Ihr Zuhause ist es besser, sich auf Produkte mittlerer Größe zu konzentrieren Preiskategorie, sollten Sie in dieser Angelegenheit nicht viel sparen. Schließlich hängt die Behaglichkeit und Wärme Ihres Zuhauses von der Funktionsweise des Pyrolysekessels ab.

Pyrolysekessel gehören zu den leistungsstärksten Heizgeräten, ihr Wirkungsgrad erreicht 90 % und die Menge an Verbrennungsabfällen ist deutlich geringer als bei allen anderen Geräten.

Geräte, die nach dem Prinzip der Pyrolyse arbeiten, werden häufig zum Heizen von Wohn- und Wohngebäuden eingesetzt Industriegebäude, Ferienhäuser, Schulen, Geschäfte, Gewächshäuser und Bäder. Aufgrund ihrer Konstruktion verbrauchen Pyrolysekessel weniger Brennstoff als Geräte herkömmlicher Bauart und erzeugen mehr Wärme.

Funktionsprinzip und Vorteile

Das Funktionsprinzip eines Pyrolysekessels besteht darin, Bedingungen zu schaffen, unter denen der Brennstoff in der Brennkammer schwelt und nicht verbrennt. Dies wird erreicht, indem der Druck erhöht und der Sauerstoffzugang zum Gerät eingeschränkt wird. Durch seine Wirkung kommt es zur thermischen Zersetzung von Holz in Asche (Abfall), Koks und brennbares Holzgas. Letzteres gelangt in die zweite Kammer des Ofens, wo es verbrannt wird, wodurch die vom Gerät erzeugte Wärme erhöht wird.

Im Vergleich zu anderen Typen Heizgeräte Pyrolysekessel haben folgende Vorteile:

• Der Gerätewirkungsgrad liegt bei 90 % und mehr. Zum Vergleich die Effizienz der klassischen Festbrennstoffeinheiten beträgt maximal 80 %. Die Höhe der Wärmeerzeugung hängt vom Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffs ab (nicht mehr als 20 %).
• Vollständige Verbrennung fester Brennstoffe während des Betriebs.
• Minimale Abfall- und Rußablagerung im Schornsteinkanal.
• Die Dauer des Kraftstoffschwelens liegt je nach Art zwischen 5 und 24 Stunden.
• In die Atmosphäre abgegebene Stoffe sind harmlos, da Holzgas bei der Verbrennung in Kohlendioxid und Wasserdampf umgewandelt wird.

Zu den wenigen Nachteilen von Pyrolysekesseln gehören: große Abmessungen und die Abhängigkeit einiger Modelle von der Stromversorgung.

Design eines Pyrolysekessels

Klassisches Gerät Der Pyrolysekessel besteht aus folgenden Elementen:

• Eine aus zwei Teilen bestehende Brennkammer. Im ersten Fall findet direkt der Pyrolyseprozess statt, also die Zersetzung des Brennstoffs in feste Rückstände und Gas, das dem zweiten Fach des Feuerraums zugeführt wird und durch Vermischung mit Luft die Wärmeübertragung verbessert. Sie liegen übereinander.
• Ein Rost, der zwei Kammern der Brennkammer trennt. In der Regel besteht es aus Gusseisen oder feuerfester Keramik.
• Luftzufuhrkanäle: primär (zur Pyrolysekammer) und sekundär (zur Gasbrennkammer).
• Wasserwärmetauscher und zwei Rohre. Dieses Element bezieht sich auf die Wasserschicht in den Doppelwänden des Pyrolysekessels.
• Ein Schornstein, durch den Verbrennungsabfälle aus dem Raum entfernt werden.
• Automatische Kontrolle von Temperatur und Druck.
• Ein Ventilator zum Pumpen von Luft in die Brennkammer und ein Rauchabzug zum Absaugen von Verbrennungsrückständen.

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Schritt-für-Schritt-Betrieb eines Pyrolysekessels

Arbeit Heizgerät beginnt mit dem Einführen des Brennstoffs durch die Tür in die Brennkammer (den ersten Abschnitt des Feuerraums). Holzscheite oder Briketts werden direkt auf den Rost gelegt und auf beliebige Weise angezündet. Danach schließt sich die Tür, aber durch den offenen Luftkanal strömt weiterhin Luft in den Feuerraum. Dies wird als Primärluftzufuhr bezeichnet. Die Leistung des Gerätes hängt von der Luftzufuhr zu beiden Teilen der Brennkammer ab.

Wenn der Pyrolysekessel in den Betriebszustand gelangt, das heißt, wenn die Flamme das gesamte Brennstoffvolumen umhüllt, wird der Luftkanal geschlossen. Ab diesem Moment beginnt die Pyrolyse, wenn nur ein kleiner Teil verbrennt, die erzeugte Wärme jedoch ausreicht, um das verbleibende Kraftstoffvolumen thermisch zu zersetzen.

Heißes Holzgas gelangt in den zweiten Teil des Feuerraums (Nachverbrennungs- oder Vergasungskammer), wo es mit Luft vermischt wird, die aus dem Sekundärluftzufuhrkanal kommt. Durch den Kontakt mit Sauerstoff kommt es zu Blitzen, Verbrennungen und Freisetzung große Mengen Hitze. Beim Schwelen von Brennstoff und der Verbrennung von Holzgas wird der Wasserwärmetauscher erhitzt. Je nach Ausführung fungiert der Pyrolysekessel als Heizgerät ( Warmwasserbereitung) oder als Warmwasserbereiter.

Anschließend werden die Reste des ausgebrannten Pyrolysegases aus dem Gerät außerhalb des Raumes entfernt, entweder auf natürlichem Weg oder mit einem im Schornsteinkanal installierten Ventilator (Rauchabzug). Nachfolgend finden Sie ein Diagramm des Betriebs eines Pyrolysekessels, das die Bewegung von Luft und Wärme anhand von Pfeilen zeigt. Ein Farbumschlag von Blau nach Rot deutet auf einen Temperaturanstieg hin.

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Mit eigenen Händen einen Pyrolysekessel bauen

Einer der größten Nachteile Pyrolysegeräte sind ihre hohen Kosten. Selbst die einfachsten Modelle kosten mehr als 50.000 Rubel, was für viele Hausbesitzer zu einem unüberwindbaren Hindernis wird.

Selbstgebaute Pyrolysekessel sind viel billiger, ihre Herstellung ist jedoch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Dies ist zunächst einmal die Notwendigkeit, die Designparameter strikt einzuhalten.

Aufgrund der großen Komplexität der Bedienung des Geräts sollten sich Personen ohne spezielle Ausbildung nicht daran beteiligen unabhängige Berechnungen, aber verwenden Sie die Zeichnungen, die gemeinfrei sind.

Zeichnungen selbstgebauter Pyrolysekessel

Das beliebteste Diagramm ist eines, das die Funktionsweise der von Belyaev und Popov entworfenen Geräte zeigt, die jedoch Allgemeine Grundsätze Die Werke weisen gewisse Gestaltungsunterschiede auf.

Das Gerätediagramm ermöglicht die Herstellung eines Heizgeräts mit einer Leistung von 40 kW. Die im Internet veröffentlichte Zeichnung enthält alles erforderliche Abmessungen und für das Laserschweißen geeignet. Darüber hinaus ermöglicht das klassische Schema eines Pyrolysekessels, der nach dem Belyaev-Prinzip arbeitet sachkundige LeuteÄndern Sie einige Parameter der Schaltung (außer der Lautstärke des Geräts) und passen Sie sie an eine bestimmte Situation an. Das Funktionsprinzip des Pyrolysekessels von Belyaev geht von der Funktionsweise der Pyrolyse in ihrer vorbildlichsten Ausprägung aus.

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Von Popov entworfene Kessel werden oft als „thermochemische Anlagen“ (TEU) bezeichnet und basieren ebenfalls auf dem Prinzip der Pyrolyse. Sie werden nicht nur zum Heizen, sondern auch zum Trocknen landwirtschaftlicher Produkte und Schnittholz in Lagerhallen und Sägewerken erfolgreich eingesetzt. Häufig wird diese Pyrolysekesselbauart auch als Recyclingkammer eingesetzt.

Basic Designunterschiede Heizgerät nach Popovs Schema sind wie folgt:

• Der Wärmetauscher wird mechanisch verstellt und kann so unabhängig vom Stromnetz betrieben werden.
• Die Nachverbrennungskammer (Vergasungskammer) ist durch eine horizontale Trennwand unterteilt.
• Heizeinheit Ausgestattet mit 3 Luftkanalreglern. Das erste (untere Oxidationsmittel) in Form von Rohren mit kleinem Durchmesser befindet sich unter der Brennstofflagertür und reguliert die Luftzufuhr zur Pyrolysekammer. Während des Betriebs des Geräts muss am Boden der unteren Oxidationsmittel nicht brennbares Isoliermaterial (Sand, Asche usw.) angebracht werden, um einen möglichen Brand durch Funken zu verhindern.

  Das zweite (obere Tor) des Popov-Kessels befindet sich im Schornsteinrohr und dient zur Steuerung der Abgasmenge, die das Gerät verlässt.

  Und schließlich befindet sich der dritte Regler (interne Klappe) in der Mitte des Gerätekörpers und verhindert, dass Rauch in den Raum gelangt. Es hat einen kleinen Durchmesser und sieht normalerweise wie ein rundes Loch mit einem Durchmesser von 1-2 cm aus, das mit einer speziellen Klappe verschlossen ist.

• Es gibt keine Ventilatoren oder Rauchabzüge erforderliche Traktion durch die Höhe des Schornsteinrohres (mindestens 7 m) gewährleistet.

Die Besonderheit des Betriebs von Popovs Pyrolysegeräten besteht darin, dass nach der anfänglichen Beladung einer kleinen Brennstoffmenge alle Luftkanäle geöffnet sind, bis der Ausbrand mindestens zur Hälfte abgeschlossen ist. Anschließend erfolgt eine erneute Einspritzung der maximalen Kraftstoffmenge und das Schließen aller Regler nach 5-10 Minuten.

Wie die Praxis zeigt, ist bei Popov-Kesseln bei der Arbeit mit Holz kein Nachfüllen von Brennstoff innerhalb von 10-12 Stunden erforderlich. In regelmäßigen Abständen (höchstens einmal pro Stunde) öffnet der Zentralregler für kurze Zeit.

Einer der meisten positive Eigenschaften Die Pyrolysekessel von Popov können nassen Brennstoff (bis zu 65 %) verwenden. Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto geringer ist der Wirkungsgrad des Kessels.

Unten ist allgemeines Schema Die Pyrolyseeinheit von Popov und ihre technischen Daten ermöglichen nicht nur die Bestimmung der Position der Hauptelemente, sondern auch die Berechnung der Abmessungen der Einheit in Abhängigkeit von der gewünschten Leistung.

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Materialien und Ausrüstung, die für den Bau eines Pyrolysekessels erforderlich sind

Die Komplexität der Herstellung eines Pyrolysekessels erfordert nicht nur die strikte Einhaltung der Zeichnung, sondern auch einen umfangreichen Satz an Materialien und Werkzeugen.

Insbesondere benötigen Sie für die Montage unbedingt:

• Schweißgerät Gleichstrom.
• Elektroden.
• Elektrische Bohrmaschine und ein Satz Bohrer mit unterschiedlichen Durchmessern.
• Schleifmaschine mit Schleif- (Durchmesser 125 mm) und Trennscheibe (Durchmesser 230 mm).
• Bleche Dicke von mindestens 4 mm. Wenn das Metall dünner ist, brennt es schnell aus und das Gerät wird unbrauchbar.
• Rohre aus Edelstahl oder legiertem Stahl mit einem Durchmesser gemäß der verwendeten Zeichnung (von 5 bis 50 cm).
• Stahlbänder verschiedene Breiten und Dicke, Metallecken.
• Ein Schornsteinrohr mit dem angegebenen Durchmesser und einer Länge von mindestens 4-5 m.
• Ziegel und Betonmörtel zum Legen eines Fundaments unter dem Kessel.

Merkmale der Installation eines selbstgebauten Pyrolysekessels

Eine selbst zusammengebaute Heizung oder ein Warmwasserbereiter ist für die Installation in einem Wohngebiet nicht zu empfehlen. Auch bei strikter Einhaltung der Zeichnung und Verwendung hochwertiger Materialien kann die vollständige Einhaltung der Brandschutzanforderungen nicht gewährleistet werden.

Die Pyrolyseeinheit hat ein ordentliches Gewicht und muss daher auf einem gemauerten oder gemauerten Untergrund installiert werden Betonfundament. Auch bei vorhandener Dämmschicht muss der Abstand zwischen Möbeln, Wänden und Gerätekorpus mindestens 20 cm betragen.

In dem Raum, in dem der selbstgebaute Pyrolysekessel installiert ist, muss eine zusätzliche Belüftungsöffnung vorgesehen werden Gesamtfläche nicht weniger als 100 qm. Auch vor den Brennkammertüren sollte es solche geben Schutzschicht aus nicht brennbarem Material.

Derzeit wird die Pyrolyse fester Brennstoffe bzw Gasgeneratorkessel erfreuen sich aufgrund ihrer höheren Wirksamkeit im Vergleich zu herkömmlichen Mitteln immer größerer Beliebtheit. Aber die relativ hohen Kosten solcher Einheiten bremsen sie noch mehr breite Anwendung und ermutigt auch viele Handwerker, sie mit eigenen Händen herzustellen. In diesem Artikel betrachten wir das Design und einige Schemata von Pyrolysekesseln, die in diesem Fall verwendet werden können. Es ist jedoch zu beachten, dass jedes dieser Diagramme eines Pyrolysekessels nur das Konstruktionsprinzip seiner Konstruktion bei manueller Herstellung und das Vorhandensein obligatorischer Elemente widerspiegelt, die eine besondere Art der Verbrennung fester Brennstoffe unter Freisetzung von brennbarem Gas (Pyrolyse) gewährleisten. .

Bevor Sie mit der Herstellung eines Gasgeneratorkessels mit Ihren eigenen Händen beginnen, müssen Sie sich damit vertraut machen mögliche Optionen seine Geräte. Solche Einheiten können unterschiedliche Designlösungen haben. Das Funktionsprinzip ist jedoch praktisch dasselbe: Sie verfügen alle über zwei Brennkammern. Der erste von ihnen dient in der Regel der Beladung mit Brennstoff und seiner Pyrolyseverbrennung, der zweite der Verbrennung des bei der Pyrolyse freigesetzten brennbaren Gases. Abhängig von der Kesselkonstruktion kann dies der Fall sein verschiedene Formen, Größe und Besetzung anderer Standort einander im Verhältnis zueinander.

Außerdem, verschiedene Modelle Pyrolysekessel können sich in der Art und Weise der Zufuhr von Primär- und Sekundärluft unterscheiden: Sie kann natürlich oder durch einen Ventilator erzwungen werden. Im Folgenden betrachten wir die gängigsten Konstruktionsschemata für solche Kessel, mit denen Sie sie selbst bauen können.

Pyrolysekessel mit natürlicher Luftzufuhr

Option 1.

Unten befindet sich die Kammer zur Beladung und Pyrolyseverbrennung des Brennstoffs, darüber die Nachverbrennung des Pyrolysegases (Abb. 1). Bei diesem Schema erfolgt die Zufuhr von Primär- und Sekundärluft von unten durch Blower-Door, der über eine Kette mit einem Sensor-Regler verbunden ist, der im „Wassermantel“ des Kessels eingebaut ist. Durch die Aschekammer und den Rost wird Primärluft in einer solchen Menge zugeführt, dass eine langsame Verbrennung fester Brennstoffe unter Freisetzung von brennbarem Gas gewährleistet ist, das der Luft durch natürlichen Luftzug zugeführt wird. obere Kammer. Sekundärluft wird in der unteren Kammer vorgewärmt und über Rohre mit kalibrierten Löchern der oberen Kammer zugeführt, um den Gasverbrennungsprozess sicherzustellen.

Abb. 1 Schema eines Pyrolysekessels mit natürlicher Luftzufuhr und einer obenliegenden Nachbrennkammer

Option 2.

Dieses Schema (Abb. 2) sieht die Anordnung der Brennstoffbeschickungs- und Pyrolysebrennkammer oben und der Gasbrennkammer unten vor. Wenn ein solcher Kessel gezündet wird, öffnet sich in seinem oberen Teil eine Drosselklappe und der Brennstoff beginnt wie bei einem normalen Kessel zu brennen. Festbrennstoffkessel, und Rauchgase werden direkt in den Schornstein abgegeben. Nachdem sich der Brennstoff entzündet hat, schließt sich die Klappe und der Kessel beginnt im Gasgeneratormodus zu arbeiten: Pyrolysegas tritt ein Unterhaus und da brennt es und löst sich auf Wärmeenergie und Erhitzen des Kühlmittels in seinem Wärmetauscher („Wassermantel“).

Option 3.

Diese Konstruktion des Pyrolysekessels unterscheidet sich von der vorherigen dadurch, dass sich die Ladetür nicht seitlich, sondern oben befindet. Darüber hinaus wird der Wärmetauscher durch Rohre ergänzt, die die Kontaktfläche mit heißen Gasen vergrößern und die Effizienz der Wärmeübertragung erhöhen. Die obere Position der Ladetür erleichtert das Beladen mit Kraftstoff. Darüber hinaus kann eine solche Kammer bei Bedarf nach oben erweitert werden, wodurch das Volumen des gleichzeitig geladenen Brennstoffs und damit die Betriebsdauer des Kessels erhöht wird.

Reis. 3 Schema eines Pyrolysekessels mit oben liegender Beschickungstür

Option 4.

Dieses Schema (Abb. 4) unterscheidet sich von anderen sowohl durch die Lage des Wärmetauschers (im oberen Teil) als auch durch die Gestaltung der Brennstoffbrennkammern selbst. Beladung - in Form eines Trichters mit geneigte Basis, die die spontane Versorgung des Orts der Primärverbrennung mit Brennstoff beim Ausbrennen gewährleistet. Der Nachbrenner besteht hier aus einem Rohr aus feuerfestem Material und befindet sich im Ladetrichter oberhalb der Primärbrennkammer. Um die Temperatur darin zu erhöhen und zu schaffen bessere Konditionen Um brennbares Gas zu verbrennen, sorgt diese Konstruktion dafür, dass die Wände von außen mit einem Teil der heißen Rauchgase beheizt werden.

Reis. 4 Schema eines Pyrolysekessels mit oben angeordnetem Wärmetauscher

Pyrolysekessel mit Zwangsluftzufuhr

Option 1.

Die Kammer zum Laden und zur Primärverbrennung des Brennstoffs befindet sich in diesem Schema unten (Abb. 5). Sein Sockel besteht aus feuerfestem Material (zum Beispiel: Schamottesteine) mit Löchern für den Eintritt der Primärluft aus der Aschekammer, die sich in der Nähe befinden Rückwand Kessel Die Zufuhr von Sekundärluft zur Verbrennung von Holzgas erfolgt über einen Ventilator, der an der Vorderwand des Kessels über der Ladetür installiert ist.

Reis. 5 Pyrolysekessel mit obenliegendem Nachbrenner und erzwungene Unterwerfung Sekundärluft

Option 2.

Dieses Schema (Abb. 6) unterscheidet sich dadurch, dass die Zufuhr von Primär- und Sekundärluft über einen Ventilator erfolgt, der sich an der Vorderwand des Kessels oder daran befindet Schornstein(Rauchabzug). Mit diesem Schema können Sie den Betrieb des Geräts effektiver regulieren, es ist jedoch von der Verfügbarkeit von Strom abhängig. Darüber hinaus besteht im dargestellten Diagramm die Überlappung zwischen den Kammern aus feuerfestem Material, in dem sich Kanäle zur Zufuhr von Sekundärluft befinden und sich eine Düse zur Zufuhr von Pyrolysegas in die untere Brennkammer befindet.

Reis. 6 Gasgeneratorkessel mit untere Position Gasbrennkammern und Zwangszufuhr von Primär- und Sekundärluft

Abschließend

Gasgeneratorkessel sind recht komplexe Konstruktionen. Um sie mit eigenen Händen herzustellen, müssen Sie über einige Fähigkeiten in der Herstellung solcher Einheiten und darüber hinaus über detaillierte Zeichnungen eines bestimmten Designs verfügen. Die hier vorgestellten Diagramme von Pyrolysekesseln spiegeln nur die allgemeinen Prinzipien ihrer Konstruktion wider und können als Grundlage für die Erstellung solcher Zeichnungen mit eigenen Händen verwendet werden, basierend auf Berechnungen ihrer Parameter unter Berücksichtigung der erforderlichen Leistung, Verbrennungsdauer usw Kriterien. Aber das ist nicht so einfach. Am besten finden und verwenden Sie vorgefertigte Zeichnungen selbstgebauter Pyrolysekessel, die nach dem einen oder anderen Schema funktionieren, das Sie interessiert. Wir werden versuchen, einige davon in den folgenden Artikeln dieses Abschnitts zu berücksichtigen.

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