Pyrolysvärmepannor: funktionsprincip och typer av långbrännande pannor

Åren går, vetenskap och teknik går framåt och fasta bränslen är fortfarande efterfrågade.Att elda ved i en traditionell kamin eller bukspis är inte särskilt effektivt, men pyrolysvärmepannor har förändrat situationen - enheterna kännetecknas av hög effektivitet och relativt enkel drift.

Håller med, det här är ganska viktiga argument när man ordnar autonom uppvärmning. Om du letar efter en effektiv panna till ditt hem, då bör du titta närmare på pyrolyspannor.

Vi kommer att berätta hur långbrännande enheter är designade och fungerar, vilka deras tekniska och operativa egenskaper är, och ger också en översikt över de mest rankade modellerna från inhemska och utländska tillverkare.

Vad är pyrolys

Ved är kanske det allra första bränslet i mänsklighetens historia. Nästan alla vet hur snabbt de brinner i det fria, och att inte mycket värme frigörs. Men situationen förändras radikalt om olika förutsättningar skapas för förbränningsprocessen.

Den så kallade pyrolysförbränningen utförs i slutna kammare. Där lastas ved eller annat fast bränsle av liknande typ: pellets, sågspån, träavfall etc.

Bränslet antänds och sedan minskar mängden luft som kommer in i kammaren.

Som bekant sker oxidativa processer under förbränning, vars en av huvuddeltagarna är syre som finns i luften. Om det finns lite syre, saktar reaktionen ner och veden brinner långsamt, i själva verket glöder det helt enkelt under sådana förhållanden. Detta frigör en viss mängd värmeenergi, aska och brandfarlig gas.

Pyrolysprocessen slutar inte där.Gasen som erhålls genom förbränning av det primära bränslet blandas med luftmassor och brinner också. Som ett resultat av detta frigörs betydligt mer värmeenergi än vid drift av vanliga värmegeneratorer.

Därför visar pyrolyspannor mycket anständig effektivitet jämfört med deras rena fast bränsle "bröder", och ger också ofta en möjlighet att avsevärt spara på uppvärmningskostnaderna.

Fördelen med uppvärmningsutrustning av denna typ är att principen för dess funktion och design är relativt enkel. Mängden luft som kommer in i förbränningskamrarna styrs av ett konventionellt mekaniskt spjäll. Den enkla designen säkerställer enhetens tillförlitlighet; haverier för pyrolyspannor är inte en frekvent förekomst.

Detta diagram visar tydligt alla stadier av pyrolysförbränningsprocessen. Temperaturen inuti enheten kan nå 1200°C (+)

Ett annat "plus" med pyrolyspannor är en lång förbränningsperiod. Att ladda enheten helt med bränsle gör att du inte kan störa processen i flera timmar, ibland mer än en dag, d.v.s. det finns inget behov av att ständigt fylla på ved till eldstaden, vilket händer med öppen eldning.

Det betyder naturligtvis inte att pyrolyspannan kan lämnas utan tillsyn. Precis som med annan värmeutrustning finns det strikta säkerhetsföreskrifter.

Det är värt att komma ihåg att en pyrolyspanna inte är allätande - bränslefukthalten ska vara låg. Annars kommer en del av den värdefulla termiska energin att spenderas inte på att värma kylvätskan, utan på att torka bränslet.

Pyrolysförbränningspannor, särskilt de gjorda av gjutjärn, har betydande fysisk vikt, så de representeras alltid endast av golvstående modeller

När man implementerar pyrolysförbränning brinner bränslet nästan helt, enheten måste rengöras mycket mindre ofta än när man använder en traditionell fastbränslepanna. Den fina askan som erhålls efter rengöring används som gödningsmedel. Bränsleförbränning i sådana pannor sker från topp till botten.

Därför är möjligheterna till naturlig luftcirkulation i eldstaden märkbart begränsade. Användningen av forcerad luftinjektion med hjälp av en fläkt förbättrar enhetens effektivitet avsevärt, men gör samtidigt pannan energiberoende, eftersom fläkten kräver el för att fungera.

Konstruktion och drift av en pyrolyspanna

Eldstaden i pyrolyspannan är uppdelad i två sektioner. I den första bränns ved, och i den andra utförs sekundär förbränning av en blandning av pyrolysgaser och luft. Den första kammaren är separerad från den andra av ett galler, på vilket bränslet placeras.

Luften tvingas vanligtvis fram av en liten fläkt. Även om i små modeller ibland en rökavluftare används för att skapa drag.

Detta diagram visar strukturen hos en bottenförbränningspanna. Ved brinner långsamt med lite syre och frigör brandfarlig gas (+)

Närvaron av forcerad ventilation kan betraktas som den största skillnaden mellan en pyrolyspanna och en klassisk fastbränslemodell. Enhetens kropp består av två delar införda i varandra. Utrymmet mellan väggarna är fyllt med ett kylmedel, vars roll traditionellt spelas av vatten.

Först laddas bränsle i det första facket i ugnen i pyrolyspannan, sedan slås fläkten på och bränslet antänds.De resulterande brandfarliga gaserna flyttas till det andra facket, blandas med luft och bränns.

Förbränningstemperaturen kan nå 1200°C. Vattnet i den externa värmeväxlaren värms upp och cirkuleras genom husets värmesystem. Rester av förbränningsprodukter avlägsnas genom skorstenen.

Apparater som använder pyrolysförbränningsprincipen kan klandras för ett relativt högt pris. En konventionell fastbränslepanna kostar betydligt mindre. Men i långbrännande pannor brinner ved nästan helt, vilket inte kan sägas om en klassisk panna.

Ved till en pyrolyspanna har vissa krav vad gäller storlek och luftfuktighet. Detaljerad information finns i tillverkarens instruktioner

När du väljer en pyrolyspanna bör du komma ihåg att billiga lågeffektsmodeller vanligtvis endast är utformade för ved. Dyra modifieringar kan fungera på olika bränsletyper.

Dessutom måste du ladda bränsle i enheten maximalt; en minskning av belastningen leder till ökad bildning av aska och sot och påverkar också driften av enheten som helhet negativt.

Toppförbränningspannor

Ett av alternativen för en pyrolysanordning är en övre förbränningspanna. Funktionsprincipen för dessa två enheter är mycket lika.

På samma sätt laddas en stor mängd fast bränsle med låg luftfuktighet i eldstaden, luft pressas in och bränslet tillåts glöda med minskad mängd syre. Ventilen som reglerar syreflödet är installerad i önskat läge.

Diagram över en översta förbränningspanna. Eldstaden i en sådan panna har en solid botten, partiklar av förbränningsprodukter avlägsnas genom skorstenen (+)

Men långbrännande pannor har varken askfat eller galler.Botten är en blank metallplatta. Sådana pannor är utformade så att veden brinner helt och den lilla mängd aska som finns kvar i eldstaden blåses ut med luft.

Sådana anordningar kännetecknas av hög effektivitet och fungerar även vid temperaturer över 1000°C.

Huvuddragen hos sådana enheter är att de verkligen ger en lång livslängd när de är fulladdade. Bränslekammaren i sådana anordningar är vanligtvis gjord i form av en cylinder.

Bränsle laddas in i det ovanifrån, och den luft som är nödvändig för förbränning pumpas ovanifrån, i mitten.

I toppbrännande pannor är luftinsprutningsanordningen ett rörligt element som rör sig nedåt när veden brinner ut.

Detta säkerställer långsam glödning av det översta lagret av bränsle. Bränslet brinner gradvis, dess nivå i eldstaden minskar. Samtidigt ändras positionen för enheten för att tillföra luft till eldstaden; detta element i sådana modeller är rörligt och ligger praktiskt taget på det översta lagret av ved.

Det andra steget av förbränning äger rum i den övre delen av eldstaden, som är skild från det nedre facket av en tjock metallskiva. Heta pyrolysgaser som bildas som ett resultat av förbränning av bränsle under expanderar och rör sig uppåt.

Här blandas de med luft och brinner, och överför dessutom en betydande del av värmeenergin till värmeväxlaren.

Balken som håller skivan som delar förbränningskammaren i två delar, som denna skiva själv, är ständigt under inverkan av hög temperatur under driften av den översta förbränningspannan. Med tiden brinner dessa element ut och måste bytas ut med jämna mellanrum.

En dragregulator är vanligtvis installerad vid utloppet av den andra delen av bränslekammaren.Detta är en automatisk enhet som bestämmer temperaturen på kylvätskan och, beroende på mottagna data, reglerar intensiteten av rörelsen hos den brännbara gasen. Det skyddar enheten från eventuell överhettning.

Det är värt att notera att den externa värmeväxlaren i sådana pannor reagerar på förändringar i vätskecirkulationshastigheten i värmeväxlaren, d.v.s. till temperaturfluktuationer. Ett lager av kondensat bildas omedelbart på enhetens yta, vilket orsakar korrosion, särskilt när det gäller stålpannor.

Det är att föredra att ta en enhet gjord av gjutjärn, som motstår sådana effekter mycket bättre.

Även om bränsle i långbrännande pyrolyspannor bör brinna utan rester, är det i praktiken inte alltid så. Ibland askkakor, bildar partiklar som är svåra att ta bort med en luftström.

Om en stor mängd sådana rester samlas i eldstaden kan en märkbar minskning av enhetens värmeeffekt observeras. Därför bör den översta förbränningspannan fortfarande rengöras med jämna mellanrum.

Det speciella med enheter av denna typ är att när bränslet brinner kan det laddas om utan att vänta på att hela bränslebelastningen ska brinna. Detta är praktiskt när du behöver göra dig av med brandfarligt hushållsavfall.

Det finns också varianter av toppbrännande pannor som går inte bara på vedbränsle utan även på kol. Det finns inga komplexa automatiska styrenheter i pyrolyspannor av denna typ, så allvarliga haverier är extremt sällsynta.

Utformningen av den övre förbränningspannan gör att eldstaden kan laddas endast delvis, om det behövs. Men i det här fallet kan det inte vara lätt att tända det översta lagret av bränsle.Själva bränslet måste torkas, ved från en öppen vedhög är inte lämplig för en sådan panna.

Bränsle av stora fraktioner bör inte heller användas till denna typ av utrustning, d.v.s. Veden måste huggas i små bitar.

Funktioner för drift av gasgeneratorpannor

Driftseffektiviteten hos en pyrolyspanna beror till stor del på typen och kvaliteten på bränslet. Tekniskt sett kan inte bara trä, utan även kol och till och med torv laddas i eldstaden; de flesta moderna pannmodeller är utformade för att använda flera typer av bränsle.

Ved brinner på cirka 5-6 timmar, beroende på typ. Ju hårdare trä desto längre brinner det.

Moderna modeller av pyrolysförbränningspannor kan arbeta på olika typer av träbränsle: ved, briketter, pellets, kol, torv, etc.

Det kommer att ta ungefär tio timmar att bränna svart kol, och samma mängd brunkol kommer att glöda i åtta timmar. I praktiken visar pyrolystekniken den högsta värmeöverföringen när den laddas med torrt ved. Ved med en fukthalt på högst 20% och en längd på ca 45-65 cm anses vara optimal.

Om tillgång till sådant bränsle inte är tillgängligt kan du använda kol eller annat organiskt bränsle: special sågspånsbriketter och träpellets, avfall från träbearbetning, torv, material som innehåller cellulosa m.m.

Innan du börjar använda pannan bör du noggrant studera enhetens tillverkares rekommendationer angående bränsle.

I pyrolysförbränningspannor regleras lufttillförseln av konventionella mekaniska ventiler. Frånvaron av komplex elektronik säkerställer hög feltolerans för enheten

För blött bränsle i sådana anordningar är oacceptabelt.När det brinner i eldstaden bildas ytterligare vattenånga som bidrar till bildandet av biprodukter som tjära och sot.

Pannans väggar blir smutsiga, värmeöverföringen minskar och med tiden kan pannan till och med sluta fungera och slockna.

Om du använder ved med för hög luftfuktighet för en pyrolysförbränningspanna, kommer det att uppstå förhållanden inuti enheten för bildning av tjära, vilket försämrar värmeöverföringen av enheten och kan leda till haverier

Om torrt bränsle placeras i eldstaden och pannan är korrekt konfigurerad, kommer den pyrolysgas som produceras som ett resultat av driften av enheten att producera en gul-vit låga. Sådan förbränning åtföljs av ett obetydligt utsläpp av biprodukter från bränsleförbränning.

Om flammans färg är annorlunda, är det vettigt att kontrollera kvaliteten på bränslet, såväl som enhetens inställningar.

Pyrolysgaser blandade med luft brinner med en jämn gulvit låga. Om färgen på lågan har ändrats kan du behöva kontrollera pannans inställningar eller bränslekvalitet

Till skillnad från konventionella fastbränsleanordningar måste eldstaden förvärmas innan man laddar ved i pyrolyspannor som drivs med fast bränsle.

För att göra detta, utför följande steg:

1. Fyll på små torra tänder (papper, flis, etc.) på botten av eldstaden.
2. De satte eld på den med en ficklampa gjord av liknande material.
3. Stäng dörren till brännkammaren.
4. Laddningskammardörren lämnas något öppen.
5. Tillsätt portioner av tända när det brinner.
6. Processen upprepas tills ett lager av rykande kol bildas i botten.

Vid detta ögonblick har eldstaden redan värmts upp till cirka 500-800°C, vilket skapar förutsättningar för att ladda huvudbränslet. Använd inte bensin, fotogen eller andra liknande flytande ämnen för att tända elden.Innan du värmer upp ugnen på en långbrännande panna bör du se till att enheten är redo att användas.

En karakteristisk egenskap hos pyrolysförbränningspannor är en liten mängd aska och aska, vilket underlättar processen att rengöra enheten och dess underhåll

För att göra detta, kontrollera närvaron av drag, tätheten hos dörrarna, användbarheten av låsmekanismer och kontrollutrustning, närvaron kylvätska i värmesystemet och så vidare.

Sedan bör du slå på termostaten för att säkerställa att spänningen tillförs enheten. Öppna därefter direktdragsspjället och ventilera pannan i 5-10 minuter.

Genomgång av populära modeller

Det bör förstås att varje pyrolyspanna är en ganska tung enhet som inte är avsedd att hänga på väggen. Sådana enheter kan användas både för att värma ett litet hus och rymliga stugor. Liksom andra värmeenheter, långbrinnande pannor variera i kraft.

När du väljer en pyrolysförbränningspanna bör du fokusera på sådana indikatorer som enhetens termiska effekt, storleken på laddningskammaren, närvaron av en sekundär krets etc.

Köpare fokuserar vanligtvis på denna indikator.

Bland de populära modellerna av sådan utrustning bör vi nämna:

• Atmos (Ukraina) - representeras av enheter som kan fungera på både trä och kol, effekten varierar från 14 till 75 kilowatt.
• Ge sig på (Slovakien) - kan värma ytor upp till 950 kvm. m, vissa modeller kan fortsätta arbeta även under strömavbrott.
• Bosch (Tyskland) - högkvalitativa produkter från ett välkänt varumärke, effekten varierar mellan 21-38 kilowatt.
• Buderus (Tyskland) representerat av härskare Elektromet Och Logano, den första är välkänd i Europa som en klassisk version av en pyrolyspanna, den andra är mer moderna versioner avsedda för privata hem.
• Gefest (Ukraina) - högeffektsenheter med effektivitet upp till 95%.
• KT-2E (Ryssland) är speciellt utformad för stora bostadslokaler, enhetens effekt är 95 kilowatt.
• Opop (Tjeckien) - relativt billiga pannor, pålitliga och hållbara, effekt 25-45 kilowatt.
• Stropuva (tillverkad i Litauen eller Ukraina) med en effekt på sju kilowatt eller mer är ganska lämpliga för ett litet hem, men modellsortimentet innehåller också mer kraftfulla enheter.
• Viessmann (Tyskland) - ett idealiskt val för privata hushåll, kraften börjar från 12 kilowatt, användningen av modern teknik gör att du kan spara bränsle.
• "Buran" (Ukraina) med en effekt på upp till 40 kilowatt är ett annat populärt alternativ för ägare av stora stugor.
• "Logik" (Polen) högeffektsenheter på 20 kilowatt värmer lätt rum upp till 2 tusen kvadratmeter. m, det är mer en panna för industriella behov: värmeverkstäder, kontor, växthus, etc.

När du väljer en pyrolyspanna för ett privat hem bör du vara uppmärksam på modeller med två kretsar, för att inte bara värma hemmet utan också för att förse det med en autonom varmvattenförsörjning.

Värmeväxlaren för varmvattenförsörjning kan vara lagrings- eller flödestyp. För det senare alternativet används pannmodeller med ökad termisk effekt.

Om du vill spara pengar kan du prova att göra en pyrolyspanna med dina egna händer. Dess monteringsteknik beskrivs i Denna artikel.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon visar tydligt funktionsprincipen för en pyrolyspanna:

En detaljerad översikt över driften av en toppförbränningspanna finns här:

Pyrolyspannor är inte billiga, men de är fullt värda investeringen i köpet. När de är korrekt installerade och underhållna kommer sådana enheter att förse ditt hem med stabil och billig värme.

Letar du efter en pyrolyspanna för uppvärmning av ditt hem? Eller har du erfarenhet av att driva sådana enheter? Lämna kommentarer om artikeln och dela dina intryck av att använda pyrolyspannor. Återkopplingsformuläret finns i det nedre blocket.