Calderes de calefacció de piròlisi: principi de funcionament i tipus de calderes per a una crema llarga

Passen els anys, la ciència i la tecnologia avancen, i els combustibles sòlids encara són exigents. No és molt eficaç cremar llenya en una estufa tradicional o en una cuina de combustible, però la situació es va canviar mitjançant calderes de calefacció de piròlisi; les unitats es caracteritzen per una gran eficàcia i un funcionament relativament senzill.

Estic d’acord, aquests són arguments força significatius a l’hora d’organitzar una calefacció autònoma. Si busqueu una caldera eficaç per a la llar, hauríeu de fer una ullada més a fons a les calderes de piròlisi.

Li direm quant de temps funcionen i funcionen les unitats de combustió, quines són les seves característiques tècniques i operatives, i també proporcionarem una visió general dels models més valorats de fabricants nacionals i estrangers.

Què és la piròlisi

És possible que la llenya sigui el primer combustible de la història humana. Gairebé tothom sap la rapidesa amb què es cremen a l'aire lliure i no es produeix tanta calor. Però la situació canvia cardinalment si es creen diferents condicions per al procés de combustió.

L’anomenada combustió de piròlisi es realitza en cambres tancades. Es carrega llenya o altres combustibles sòlids d’un tipus similar: pellets, serradures, residus de fusta, etc.

El combustible s’encén i es redueix la quantitat d’aire que entra a la cambra.

Com sabeu, els processos d’oxidació es produeixen durant la combustió, un dels principals participants dels quals és l’oxigen contingut a l’aire. Si hi ha poc oxigen, la reacció s’alenteix i la llenya es crema lentament, de fet, en aquestes condicions, simplement s’ofega. En aquest cas, s’allibera una certa quantitat d’energia tèrmica, cendra i gas combustible.

El procés de piròlisi no acaba aquí. El gas obtingut en cremar combustible primari es barreja amb masses d'aire i també es crema. Com a resultat, emet molta més energia tèrmica que quan s’utilitzen generadors de calor estàndard.

Per tant, les calderes de piròlisi demostren una eficiència molt decent en comparació amb les seves funcions purament combustible sòlid "germans", a més de proporcionar sovint l’oportunitat d’estalviar significativament la calefacció.

L'avantatge dels equips de calefacció d'aquest tipus és que el principi del seu funcionament i dispositiu és relativament poc complicat. La quantitat d’aire que entra a la cambra de combustió està regulada per un amortidor mecànic convencional. Un disseny senzill assegura la fiabilitat del dispositiu, les avaries de les calderes de piròlisi, no és un fenomen freqüent.

Aquest diagrama mostra clarament totes les etapes del procés de combustió de piròlisi. La temperatura dins del dispositiu pot arribar als 1200 ° C (+)

Un altre avantatge de les calderes de piròlisi és un llarg període de crema. La càrrega completa del dispositiu amb combustible permet no interferir amb el procés durant diverses hores, de vegades més d’un dia, és a dir. no cal llençar constantment llenya al forn, com passa amb la crema oberta.

Per descomptat, això no vol dir que la caldera de piròlisi es pugui deixar sense vigilància. Com passa amb altres equips de calefacció, hi ha normes estrictes de seguretat.

Cal recordar que la caldera de piròlisi no és omnívora: la humitat del combustible ha de ser baixa. En cas contrari, part de la preciosa energia tèrmica no es gastarà en escalfar el refrigerant, sinó en assecar el combustible.

Les calderes de combustió de piròlisi, especialment fetes de ferro colat, tenen un pes físic important, de manera que sempre estan representades només per models de sòl

Quan es realitzi la combustió de piròlisi, el combustible es crema gairebé completament, caldrà netejar el dispositiu amb molta menys freqüència que quan s’utilitza una caldera tradicional de combustible sòlid. Les cendres fines obtingudes després de la neteja s’utilitzen com a adob. La combustió de combustible en aquestes calderes es realitza de dalt a baix.

Per tant, les possibilitats de circulació natural de l’aire al forn són sensiblement limitades. L’ús d’injecció d’aire forçat amb l’ajuda d’un ventilador millora significativament l’eficiència del dispositiu, però alhora fa que la caldera sigui volàtil, ja que el ventilador necessita energia elèctrica.

El dispositiu i el funcionament de la caldera de piròlisi

El forn de la caldera de piròlisi està dividit en dos compartiments. A la primera, es crema llenya i, a la segona, es crema una mescla de gasos de piròlisi i aire. Separa la primera cambra de la segona reixa, sobre la qual es col·loca el combustible.

L’aire sol ser forçat per un petit ventilador. Encara que en models petits, de vegades s’utilitza un exhauster de fum per crear tracció.

Aquest diagrama mostra el dispositiu de la caldera de piròlisi de menor combustió. La llenya es crema lentament amb una petita quantitat d’oxigen i emet gas combustible (+)

La presència de ventilació forçada es pot considerar la principal diferència entre la caldera de piròlisi i el model clàssic de combustible sòlid. La carcassa del dispositiu consta de dues parts inserides entre si. L’espai entre les parets s’omple d’un refrigerant, el paper tradicionalment de l’aigua.

Primer es carrega el combustible al primer compartiment del forn de la caldera de piròlisi, després s’encén el ventilador i s’encén el combustible. Els gasos combustibles resultants són transferits al segon compartiment, barrejats amb l’aire i cremats.

La temperatura de combustió pot arribar als 1200 ºC. L’aigua de l’intercanviador de calor exterior s’escalfa i circula a través del sistema de calefacció de la llar. Els residus de productes de combustió s’eliminen a través de la xemeneia.

Es pot retreure un preu relativament elevat als dispositius que utilitzin el principi de piròlisi de la combustió. Una caldera convencional de combustible sòlid costa significativament menys. Però a les calderes de llargues vegades, la llenya es crema gairebé completament, cosa que no es pot dir de la clàssica caldera.

La llenya de la caldera de piròlisi té certs requisits de mida i humitat. Podeu trobar informació detallada a les instruccions del fabricant.

A l’hora d’escollir una caldera de piròlisi, cal recordar que els models barats de baix consum solen estar dissenyats només per a llenya. Les modificacions costoses poden treballar en diferents tipus de combustible.

A més, caldrà carregar el combustible al dispositiu al màxim, reduint la càrrega comporta una major formació de cendra i sutge, i també afecta negativament el funcionament de la unitat en el seu conjunt.

Calderes de foc superior

Una de les opcions per a un dispositiu de piròlisi és una caldera de combustió superior. El principi de funcionament d’aquestes dues unitats és molt similar.

De la mateixa manera, es carrega una gran quantitat de combustible sòlid de poca humitat al forn, l’aire s’obliga de manera obligatòria i les trituradores de combustible amb una quantitat reduïda d’oxigen. Una vàlvula que controla el flux d’oxigen està en posició.

Esquema del dispositiu de la caldera de combustió superior. El forn d'aquesta caldera té un fons mort, les partícules de productes de combustió s'eliminen a través de la xemeneia (+)

Però les calderes que cremen molt de temps no tenen ni una paella de cendra ni una reixa. El fons és una placa metàl·lica en blanc. Aquestes calderes estan dissenyades de manera que la llenya es crema completament i la petita quantitat de cendra que queda al forn es bufa per aire.

Aquests dispositius es caracteritzen per una alta eficiència i també funcionen a temperatures superiors als 1000 ºC.

La característica principal d’aquests dispositius és que realment ofereixen una llarga vida a plena càrrega. La cambra de combustible en aquests dispositius sol tenir forma de cilindre.

Es carrega el combustible des de dalt, des de dalt, al centre, es bombea l’aire necessari per a la combustió.

A les calderes de combustió superior, un dispositiu d'injecció d'aire és un element mòbil que baixa a mesura que la fusta es crema

D’aquesta manera, una lenta llavor de la capa superior de combustible. El combustible es va cremant gradualment, el seu nivell al forn disminueix. Al mateix temps, canvia la posició del dispositiu per subministrar aire al forn, aquest element és mòbil en aquests models i pràcticament es troba a la capa superior de llenya.

La segona etapa de combustió es realitza a la part superior del forn, que està separat del compartiment inferior per un gruix de disc de metall. Els gasos de piròlisi calenta que resulten de la combustió del combustible a continuació s’expandeixen i s’alcen.

Aquí es barregen amb l’aire i es cremen, transferint a l’intercanviador de calor una part sòlida d’energia tèrmica.

El feix que sosté el disc, que divideix la cambra de combustió en dues parts, com aquest mateix disc, està constantment exposat a altes temperatures durant el funcionament de la caldera de combustió superior. Amb el pas del temps, aquests elements es cremen, hauran de ser substituïts periòdicament.

A la sortida de la segona part de la cambra de combustible, se sol instal·lar un regulador de corrent. Es tracta d’un dispositiu automàtic que determina la temperatura del refrigerant i, segons les dades rebudes, regula la intensitat de moviment del gas combustible. Protegeix el dispositiu de possibles sobreescalfaments.

Cal destacar que l’intercanviador de calor extern d’aquestes calderes respon a canvis en la velocitat de circulació de fluids a l’intercanviador de calor, és a dir. fluctuacions de temperatura. Immediatament es forma una capa de condensat a la superfície del dispositiu, que provoca corrosió, sobretot quan es tracta de calderes d’acer.

És preferible agafar un dispositiu fet amb fosa, que resisteix molt millor a aquest impacte.

Tot i que el combustible de les calderes de piròlisi de combustió llarga hauria de cremar sense residu, a la pràctica això no sempre succeeix. De vegades la cendra es sinteritza, formant partícules difícils d’eliminar amb l’ajut d’un corrent d’aire.

Si s’acumulen un gran nombre d’aquests residus al forn, es pot observar una disminució notòria de la producció de calor de la unitat. Per tant, la caldera superior de combustió s’ha de netejar periòdicament.

Una característica de dispositius d’aquest tipus és que, a mesura que es crema el combustible, es pot carregar sense esperar que es cremi tota la guia de combustible. Això és convenient quan necessiteu eliminar els residus domèstics combustibles.

També hi ha varietats de calderes de combustió més importants que funcionen no només en combustible de llenya, sinó també en carbó. No hi ha unitats de control automàtiques complexes a les calderes d’aquest tipus d’aquest tipus, per tant les avaries greus són extremadament rares.

El disseny de la caldera de combustió superior permet carregar el forn només parcialment si és necessari. Tanmateix, en aquest cas, no és fàcil fer disparar la capa superior de combustible. El combustible en si s’ha d’assecar, la llenya dels troncs oberts no és adequada per a una caldera d’aquest tipus.

El combustible de fraccions grans tampoc s'ha d'utilitzar per a aquest tipus d'equips, és a dir. caldrà tallar llenya a trossos petits.

Característiques del funcionament de les calderes generadores de gas

L’eficiència de la caldera de piròlisi depèn del tipus i de la qualitat del combustible. Tècnicament, es pot carregar al forn no només llenya, sinó també carbó i, fins i tot, torba, la majoria de models moderns de caldera estan dissenyats per utilitzar diversos tipus de combustible.

La llenya es crema en unes 5-6 hores, segons la varietat. Com més ferm sigui l’arbre, més temps es crema.

Els models moderns de calderes de combustió de piròlisi poden treballar diversos tipus de combustible de llenya: llenya, briquetes, pellets, carbó, torba, etc.

Es dedicaran unes deu hores a la combustió del carbó negre i la mateixa quantitat de carbó marró es faldirà en vuit hores. A la pràctica, la tècnica de piròlisi demostra la transferència de calor més elevada quan es carrega amb un arbre sec. Es considera òptima llenya amb un contingut d’humitat no superior al 20% i una longitud d’uns 45-65 cm.

Si no hi ha accés a aquest combustible, es pot utilitzar carbó o altres combustibles fòssils: especial briquetes de serra i pellets de fusta, residus de processament de fusta, torba, pasta de materials, etc.

Abans d’iniciar el funcionament de la caldera, estudieu detingudament les recomanacions del fabricant d’aparells sobre el combustible.

A les calderes de combustió de piròlisi, l’entrada d’aire està regulada per vàlvules mecàniques convencionals. La manca d’electrònica sofisticada proporciona una alta tolerància a les falles

El consum massa humit d'aquests dispositius no és acceptable. Quan es crema, es forma un vapor d’aigua addicional a la caixa de foc, que contribueix a la formació de subproductes com el quitrà i el sutge.

Les parets de la caldera s’embruten, la transferència de calor disminueix, amb el pas del temps, fins i tot la caldera pot deixar de funcionar i morir.

Si utilitzeu llenya amb humitat massa elevada per a la caldera de piròlisi, a l’interior del dispositiu hi haurà condicions per a la formació de quitrà, que degradarà la transferència de calor de l’aparell i pot provocar avaries.

Si es posa combustible sec al forn i la caldera es configura correctament, el gas de piròlisi obtingut com a resultat del funcionament del dispositiu produirà una flama de color groc-blanc. Aquesta combustió s'acompanya d'una emissió insignificant de productes derivats de la combustió de combustible.

Si el color de la flama es pinta de manera diferent, té sentit comprovar la qualitat del combustible, així com la configuració del dispositiu.

Els gasos de piròlisi barrejats amb l'aire cremen amb una flama de color blanc groguenc constant. Si el color de la flama ha canviat, potser haureu de comprovar la configuració de la caldera o la qualitat del combustible

A diferència dels dispositius convencionals de combustible sòlid, abans de carregar llenya a calderes de piròlisi que funcionen amb combustible sòlid, el forn s’ha d’escalfar.

Per fer-ho, seguiu els passos següents:

1. Es carrega un petit encès sec (paper, encenalls de fusta, etc.) a la part inferior del forn
2. Incendi el foc amb una torxa a partir de materials similars.
3. Tanqueu la porta de la cambra de combustió.
4. La porta de la cambra de càrrega es deixa una mica oberta.
5. Afegiu-hi porcions d’aparell de foc mentre es cremi.
6. El procés es repeteix fins que es formi una capa de carbó ardent a la part inferior.

Arribats a aquest punt, el forn ja s'està escalfant fins a uns 500-800 ° C, creant condicions per a la càrrega del combustible principal. No utilitzeu gasolina, querosè o altres substàncies líquides similars per encendre el subministrament. Abans d’escalfar el forn d’una caldera de llarga combustió, assegureu-vos que el dispositiu estigui a punt per funcionar.

Una característica característica de les calderes de combustió de piròlisi és una petita quantitat de cendra i cendra, que facilita el procés de neteja del dispositiu i el seu manteniment

Per fer-ho, comproveu la tracció, l'estanquitat de les portes, la facilitat de reparació dels mecanismes de bloqueig i els equips d'ajust, la presència de refrigerant al sistema de calefacció etc.

A continuació, engegueu el termòstat per assegurar-vos que el dispositiu està rebent tensió. Després d'això, s'obre la porta de corrent directa i la calefacció es ventila durant 5-10 minuts.

Cercar models populars

S’ha d’entendre que qualsevol caldera de piròlisi és una unitat bastant pesada, que no està pensada per penjar a una paret. Aquests dispositius es poden utilitzar tant per escalfar una casa petita com per a cases rurals espaioses. Com altres unitats de calefacció, calderes llargues enceses varia en potència.

A l’hora d’escollir una caldera de combustió de piròlisi, s’ha de guiar per indicadors com la potència tèrmica del dispositiu, la mida de la cambra de càrrega, la presència d’un segon circuit, etc.

Aquest indicador s’orienta generalment als compradors.

Entre els models populars d'aquesta tècnica cal esmentar:

• Atmos (Ucraïna): representat per dispositius que poden operar sobre fusta i carbó, la potència varia entre 14 i 75 quilowatts.
• Atac (Eslovàquia): és capaç de fer front a la calefacció de l’espai fins a 950 metres quadrats. m, alguns models són capaços de continuar funcionant fins i tot en cas d’interrupcions elèctriques.
• Bosch (Alemanya): productes d'alta qualitat d'una coneguda marca, la potència varia entre els 21-38 quilowatts.
• Buderus (Alemanya) representada pels governants Elektromet i Logano, la primera és molt coneguda a Europa com a versió clàssica de la caldera de piròlisi, la segona és la versió més moderna dissenyada per a cases particulars.
• Gefest (Ucraïna): dispositius d'alta potència amb eficiència fins al 95%.
• KT-2E (Rússia) està especialment dissenyat per a locals residencials grans, la capacitat de la unitat és de 95 quilowatts.
• Opop (República Txeca): calderes relativament barates, fiables i duradores, de potència de 25-45 quilowatts.
• Stropuva (produït a Lituània o Ucraïna) amb una capacitat de set quilowatts, és força adequat per a una casa petita, però també es presenten dispositius més potents en la gamma de models.
• Viessmann (Alemanya): una elecció ideal per a llars particulars, la potència comença a partir de 12 quilowatts, l’ús de tecnologies modernes permet estalviar combustible.
• “Buran” (Ucraïna) amb una capacitat de fins a 40 quilowatts és una altra opció popular per als propietaris de cases grans.
• “Lògica” (Polònia) els dispositius d'alta potència de 20 quilowatts poden escalfar fàcilment habitacions fins a 2.000 metres quadrats. m, més aviat és una caldera per a necessitats industrials: tallers de calefacció, oficines, hivernacles, etc.

Quan escolliu una caldera de piròlisi per a una casa particular, heu de parar atenció als models amb dos circuits per tal de no només escalfar l’habitatge, sinó també dotar-lo de subministrament d’aigua calenta autònoma.

L’intercanviador de calor de l’aigua calenta domèstica pot ser de tipus emmagatzematge o cabal. Per a aquesta darrera opció, s’utilitzen models de caldera de major potència tèrmica.

Si voleu estalviar diners, podeu intentar fer una caldera de piròlisi amb les vostres pròpies mans. Es descriu la tecnologia del seu muntatge a aquest article.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Aquest vídeo il·lustra el principi de funcionament de la caldera de piròlisi:

Podeu trobar una visió detallada del funcionament de la caldera de combustió superior:

Les calderes de piròlisi no són barates, però justifiquen plenament els fons invertits en la seva compra. Amb una instal·lació i manteniment adequats, aquests dispositius proporcionaran a la casa una calor estable i barata.

Esteu buscant una caldera de piròlisi per escalfar una casa? O tens experiència operant aquestes unitats? Deixeu comentaris sobre l'article i compartiu les vostres impressions sobre l'ús de calderes de piròlisi. El formulari de comentaris es troba al bloc inferior.