Plynové kotly. Druhy a práca. Aplikácia a zariadenie

Ako a čím vykurovať kotol

Z akéhokoľvek tuhého paliva sa pri spaľovaní uvoľňuje v určitom množstve oxid uhoľnatý. Obzvlášť veľa sa toho získa pri horení dreva.
Preto je rozumnejšie vložiť palivové drevo do plynového kotla určeného na vytvorenie príjemnej teploty v dome, a nie do iného paliva.

Aby bolo možné miestnosti dobre vykurovať, musí sa plynový kotol používať správne:

• otvorte vzduchovú klapku a založte oheň štiepkou;
• nastavte normálny režim dlhého horenia, v ktorom sa bude udržiavať oheň v kotle, kým teplota v peci nestúpi na požadovanú úroveň;
• prepnite klapku na režim dodávajúci vzduch v obmedzenom množstve.

V moderných plynových kotloch na spaľovanie dreva nie je potrebné vykonávať všetky vyššie uvedené činnosti, pretože ich práca je plne automatizovaná.

Palivo sa zapaľuje pomocou elektrického zapaľovania, automatická jednotka riadi prívod kyslíka do spaľovacej komory a odvod plynov vznikajúcich pri spaľovaní dreva.

Drevné plynové kotly musia byť naplnené určitým druhom paliva. Najlepšie sa k tomu hodia buk, dub a akácia.

Fotografie a schémy:

Od uhlia by sa malo úplne upustiť, pretože to negatívne ovplyvňuje výkon vykurovacieho zariadenia.

Je rozumnejšie na vykurovanie domu používať iba vysoko kvalitné palivo, pretože pri jeho dlhom horení sa produkuje viac tepla.

Pokiaľ ide o obsah vlhkosti v palivovom dreve, zariadenie na výrobu plynu nebude fungovať na úprimné surové palivo.

To znamená, že drevo bude horieť ako v konvenčných kachliach a kotol nebude fungovať v režime výroby plynu.

Samotná konštrukcia kotla ovplyvňuje palivové drevo, pomocou ktorého je možné vložiť obsah vlhkosti do zariadenia na výrobu plynu.

Ak má bočné zaťaženie, potom je dovolené nakladať iba palivové drevo s obsahom vlhkosti najviac 20%. Takéto zariadenie je veľmi náročné na kvalitu dreva.

Horné palivové kotly na drevo s horným plnením spaľujú palivo postupne. Za týmto účelom je umiestnený vo vertikálnom kúrenisku.

Keď spodná vrstva palivového dreva vyhorí, pôjde nadol a vysuší ju teplý vzduch. Kotly, do ktorých sa palivo plní zhora, sa prevedú do režimu generovania plynu, aj keď je obsah vlhkosti v dreve asi 45 stupňov.

Použité palivo

Je zrejmé, že plynový kotol na tuhé palivo pracuje na tuhé palivo. Ale ktoré jeho typy sú najvhodnejšie? Takmer všetky, ale stále existujú určité požiadavky na ne:

• Prvým je zloženie materiálu. Mal by obsahovať čo najviac ľahkých a úplne sa rozkladajúcich látok. Preto je nežiaduce používať ihličnany s vysokým obsahom živice.
• Druhou požiadavkou je obsah vlhkosti v palive. Ak je príliš vysoká, potom uvoľnená para naruší úplnú pyrolýzu a zníži účinnosť. Optimálna úroveň by preto nemala presiahnuť 20 - 30%, aj keď niektoré kotly z tohto hľadiska sú menej rozmarné a fungujú hladko na palivo, ktorého vlhkosť sa blíži k 35 - 40%.

Aby zariadenie fungovalo efektívne a efektívne, je lepšie používať materiály, ako napríklad:

• Palivové drevo, ktorého veľkosť musí byť vhodná na plynulé vloženie do rúry.
• Odpad z drevospracujúceho priemyslu, ako sú piliny, hobliny, drevná štiepka.
• Takzvané palivové brikety, ktoré sú stlačeným dreveným prachom.
• Pelety sú brikety z biopalív vyrábané lisovaním.
• Hnedé uhlie je tiež v poriadku.
• Výrobky z uhoľného priemyslu, menovite uhlie a koks.

Spotreba paliva v peci na generátor plynu je v porovnaní s konvenčnými kotlami na tuhé palivo o niečo znížená. A hoci sa v procese tlejenia uvoľňuje oveľa menej tepla ako pri horení, jeho nedostatok sa kompenzuje v nasledujúcej fáze horenia pri vystavení kyslíku. Vďaka tomu sa palivo spotrebuje o 15-20% menej. A ak si vyberiete plne automatizovaný model, znížia sa tým náklady o približne 10% viac.

Princíp činnosti

Schéma plynového kotla na drevo má vo svojej konštrukcii komoru na predbežné splyňovanie. V ňom je tiež nainštalovaná spaľovacia komora, ktorá je nevyhnutná na spracovanie palivového dreva na teplo. Princíp činnosti tejto komory je zameraný na pohyb generovaných plynov cez dýzy. Domáci kotol má trvanie najmenej 25 hodín.

Generátor plynu sa skladá z dvoch komôr, z ktorých prvá spaľuje palivo. Vďaka malému množstvu kyslíka sa látky delia na prchavú časť a vytvárajú drevný plyn. Potom sa drevo nechá vyhorieť v druhej komore. Inými slovami, princíp fungovania konštrukcie zariadenia umožňuje dosiahnuť maximálny tepelný výkon.

Princíp činnosti plynového kotla je založený na nútenom ťahu. Špeciálne kvôli tomu je v kotloch nainštalovaný odsávač dymu alebo ventilátor. Keď palivo dosiahne najvyššiu teplotu spaľovania, drevo sa zmení na pevnú a prchavú časť. Kotly vykonávajú proces spaľovania nielen pri maximálnych teplotách, ale aj vtedy, ak v nich nie je dostatok vzduchu.

Princíp činnosti zariadenia je taký, že akonáhle sa výsledné plyny dostanú cez dýzu, zmiešajú sa so sekundárnym kyslíkom a teplota spaľovania dosiahne 1 200 stupňov. Ihneď potom, čo plyny uvoľňujú teplo cez tepelný výmenník, sú pomocou komína odvádzané z komory von.

Princíp činnosti a konštrukcia plynového kotla

Počas tenia dreva, uhlia, rašeliny alebo brikiet sa uvoľňuje horľavý plyn. Má vyššiu tepelnú kapacitu ako tuhé palivo a pri spaľovaní uvoľňuje viac tepelnej energie. Ale aby sa dosiahol tento efekt, musí byť drevo čo najsuchšie (vlhkosť vzduchu do 5%), do komory vstupuje obmedzený prietok kyslíka, aby sa nespustilo úplné spaľovanie paliva.

Na riešenie týchto podmienok bola vyvinutá špeciálna konštrukcia dlho spaľovacieho kotla. Skladá sa z nasledujúcich komponentov:

• Spaľovacia komora. V ňom je položené veľké množstvo palivového dreva. Zapaľovanie sa vykonáva v dolnej časti a prívod kyslíka je zabezpečený kanálom v hornej oblasti komory. Výsledkom je, že sa drevo vysuší a vzduch prúdi nasmerované vytvorené plyny do dolnej komory.
• Hlavná oblasť spaľovania. Drevné plyny vstupujú do hlavnej spaľovacej komory. Môže obsahovať difuzéry na zvýšenie efektívnej distribúcie tepla a filtre na odstránenie sadzí a pevných častíc.
• Po prechode zvyškov plynu cez kanály na prenos tepla vstupujú do komína.

Na zaistenie trakcie v konštrukcii plynového kotla je k dispozícii najmenej jeden ventilátor. Na automatizáciu práce je na vstupnom vzduchovom kanáli nainštalovaný ventil. Keď sa dosiahne určitá teplota vody v systéme, zníži sa tok kyslíka. Keď indikátor vykurovania dosiahne minimálnu hodnotu, ventil sa otvorí.

Princíp činnosti

Kotol generátora plynu pri svojej práci využíva princíp "pyrolýzy". Toto zariadenie má dve spaľovacie komory a privádzané palivo prechádza niekoľkými stupňami spaľovania:

• Suší sa v špeciálnej komore.
• V prvej spaľovacej komore palivo pomaly tlie pri teplote 200 - 850 stupňov Celzia bez kyslíka - pyrolýza. Počas pyrolýzy sa z paliva uvoľňuje veľké množstvo „drevného“ plynu, ktoré potom vstupuje do druhej komory, kde sa úspešne spaľuje pomocou horáka a veľkého množstva fúkania vzduchu.
• V takom prípade je okruh chladiacej kvapaliny a ohrevu vody (v dvojkruhových kotloch) skonštruovaný a namontovaný tak, aby odoberal tepelnú energiu z oboch spaľovacích komôr.

Plynový generátorový kotol môže pracovať nielen na stromoch, ale aj na akomkoľvek drevnom odpade, ako aj na briketách a ekokryštáloch - peletách.

Kotly na tuhé palivo vyrábajúce pyrolýzny plyn majú oproti iným typom zariadení na tuhé palivo nasledujúce výhody:

• Vysoká účinnosť a takmer úplná absencia pevného odpadu zo spaľovania.
• Dostupnosť a doplnenie paliva.
• Pomerne dlhé obdobie prevádzky a možnosť skladovania veľkého množstva paliva - spaľovacie komory pyrolýznych kotlov majú veľkú kapacitu.

Výhody a nevýhody kotlov

Hlavnou výhodou takýchto jednotiek je vysoká účinnosť spaľovania tuhého paliva. V porovnaní s jednoduchými rúrami na drevo je účinnosť pri použití plynového generátora zvyčajne oveľa vyššia.

Väčšina z týchto inštalácií sú energeticky nezávislé zariadenia a môžu byť inštalované v zariadeniach, ktoré nie sú napájané elektrinou. Takéto jednotky sa v minulosti úspešne montovali do automobilov. Navyše kotly, ktoré nepotrebujú elektrinu, sú oveľa lacnejšie.

Na prevádzku tohto zariadenia môžete použiť akýkoľvek druh dreva, dokonca aj odpad z jeho výroby. Ďalšou významnou výhodou takéhoto vykurovania je, že kotol je schopný dlhodobej prevádzky z jednej dávky tuhého paliva.

Táto vlastnosť uľahčuje obsluhu týchto jednotiek. Ale napriek tomu majú tieto zariadenia rad nevýhod, spočívajúcich hlavne v povinnej prítomnosti osoby počas ich služby.

Toto je obzvlášť považované za dôležité pri výbere takýchto zariadení v porovnaní s plynovými jednotkami. Okrem toho, pravidelne je potrebné vykonávať údržbu generátora plynu, čisté od sadzí a sadzí, pretože sa v nich nachádzajú produkty rozkladu.

Princíp činnosti

A teraz sa pozrime bližšie na to, ako funguje plynový kotol.

Najskôr sa palivo vloží do spaľovacej komory a zapáli sa. Palivo sa vznieti, po čom sa množstvo dodávaného kyslíka zníži, aby palivo nespálilo, ale tlelo.

Pyrolýzny plyn sa uvoľňuje z paliva a stúpa nahor. Tam sa zbiera plyn a dodáva sa do neho kyslík, zahriaty na určitú teplotu. S pyrolýznym plynom nastáva termochemická oxidačná reakcia. Stlačený plyn sa privádza do trubice s kalibrovanými otvormi a pri interakcii s kyslíkom sa vznieti.

Zároveň horí až 90% malých častíc obsiahnutých v plyne, čo znamená, že škodlivé oxidy (oxid uhličitý) mierne znečisťujú životné prostredie. Na výstupe teplota plynu nepresahuje 140 - 160 stupňov Celzia. To znamená, že väčšina tepla ide na vykurovanie priestorov a nevychádza potrubím na ulicu.

V priemere stačí jedna pec v splynovači na tuhé palivo 12 - 13 hodín a bežné kachle na priame spaľovanie podporujú proces spaľovania nie dlhšie ako 4 - 6 hodín. Úplne dole je jímka, v ktorej sa zhromažďujú všetky zvyšky spáleného paliva. V prípade potreby bude veľmi ľahké vyhodiť zvyšky.Ďalej si môžete pozrieť veľmi dobré video, ktoré ukazuje celý pracovný cyklus.

Zhrnutie

Kotly na generovanie plynu na tuhé palivá sú teda veľmi pohodlné a je pravdepodobné, že tento smer sa bude vyvíjať a staré projekty sa stanú minulosťou. Hlavným plusom je schopnosť regulovať teplo v dome a nepridávať palivové drevo do kachlí okom. V dome teda nikdy nebude dusno ani zima, čo je dobré najmä pre citlivých ľudí a malé deti. Nové systémy nahradia staré, pretože ich použitie je ekonomickejšie, šetrnejšie k životnému prostrediu, efektívnosť sa zvyšuje a výkon sa zvyšuje.

Výhody pyrolýznych kotlov

Zložitosť konštrukcie plynových kotlov ovplyvnila ich náklady. Pred zakúpením preto musíte zvážiť klady a zápory takýchto vykurovacích systémov. Hlavnou výhodou pyrolýznych kotlov je dlhá doba prevádzky na jednej záložke palivového dreva. Priemerne vydrží v normálnej prevádzke 10 - 12 hodín a v intenzívnej 5 - 6 hodín. Táto účinnosť má pozitívny vplyv na zníženie prevádzkových nákladov na vykurovanie.

Okrem toho si môžete všimnúť nasledujúce výhody:

• Vysoký faktor účinnosti. Drevo úplne zhorí, jeho energia sa používa na pomocné vykurovanie výmenníka tepla a hlavnú funkciu prenosu tepla vykonávajú horľavé plyny.
• Malé množstvo produktov spaľovania. Prakticky sa neusadzujú na stenách komína, čo nevedie k zníženiu jeho užitočného priemeru a neovplyvňuje ťah.
• Automatická prevádzka vykurovacieho systému. Ak je k dispozícii automatická riadiaca jednotka, servis kotla sa vykonáva iba dvakrát denne.

Relatívnou nevýhodou je nízka teplota plynov oxidu uhoľnatého vstupujúcich do komína. Rozdiel medzi ohrevom potrubia a vonkajším vzduchom spôsobuje kondenzáciu. Vlhkosť vstupuje do hlavnej spaľovacej komory a nepriaznivo ovplyvňuje účinnosť systému.

Ak chcete vyriešiť tento problém, musíte nainštalovať izolované komíny. Pozostávajú z koaxiálneho potrubia s čadičovou vlnou v stenách. Môžete to urobiť sami, ale je lepšie použiť továrenské modely.

Ako si vybrať dlho spaľujúce plynové kotly

Najskôr sa musíte rozhodnúť, aké palivo máte najviac - drevo alebo uhlie. Ak je prijateľnejšou možnosťou uhlie, mali by ste sa rozhodnúť pre kotly s horným spaľovaním a ak sa kúrenie plánuje palivovým drevom, je výhodnejšie kúpiť si kotol s nižším spaľovaním, pretože jeho účinnosť je vyššia ako účinnosť predchádzajúceho.

Kotly s dolným spaľovaním sú najekologickejšie a najhospodárnejšie. Je to spôsobené prítomnosťou dvoch alebo troch spaľovacích komôr, ktoré poskytujú ďalšie spaľovanie palivových častíc.

Liatinový kotol je odolnejší, pretože kondenzát zo spaľovania uhlia spôsobuje koróziu ocele. Oceľové výmenníky tepla navyše horia rýchlejšie. Liatinové kotly pozostávajú z častí, ktoré v prípade možného odtlakovania umožňujú jednoduchú výmenu poškodenej časti (zatiaľ čo oceľové kotly si vyžadujú úplnú výmenu); táto skutočnosť tiež poskytuje ľahkú prepravu v demontovanej podobe (treba však pamätať na to, že liatinové časti sú krehké a citlivé na nárazy).

Ak potrebujete kotol, ktorý zabezpečuje vykurovanie a dodávku teplej vody do domu, je vhodný dvojokruhový kotol na tuhé palivo. Princíp jeho fungovania je nasledovný: prvý okruh (na vykurovanie miestnosti) sa zapne pri spustení tepelného snímača; druhá (pre prívod teplej vody) sa aktivuje pri poklese tlaku.

Ak má dom funkčný kotol, môže byť pripojený k vykurovaciemu kotlu. To na jednej strane poskytne veľké úspory na zdroji tepla, na druhej strane zabezpečí stabilný prísun vody.

Ak chcete zistiť, aký výkon kotla potrebujete, postupujte z výpočtu 1 kW na každých 10 štvorcových. m (s výškou steny do 3 m).Malo by sa pamätať na to, že samotný výkon kotla sa líši v závislosti od výhrevnosti paliva a jeho obsahu vlhkosti.

Vlastná montáž

Pri samostatnej inštalácii kotla na tuhé palivá musíte brať do úvahy niekoľko pravidiel.

1. Je lepšie umiestniť takýto kotol do samostatnej miestnosti. Môže to byť miestnosť vo vnútri domu alebo v suteréne. K tomu je vhodná bývalá detská spálňa alebo akákoľvek iná malá miestnosť (požadovaná plocha je 8-10 metrov štvorcových), ak počas výstavby nie je pridelená špeciálna miestnosť pre vykurovacie zariadenia. V najextrémnejšom prípade môžete jednoducho rozdeliť veľkú miestnosť na polovicu (je vhodné vytvoriť priečku z tehál a nepoužívať sadrokartón) a vytvoriť tak jeden alebo dva východy - vo vnútri miestnosti, na ulici alebo naraz.
2. Podlaha miestnosti, kde sa plánuje inštalácia, musí byť vyrobená z ohňovzdorných materiálov. A samotný kotol by mal byť inštalovaný priamo na betónový poter (asi 10 cm hrubý).
3. Je potrebné zabezpečiť v miestnosti nútené vetranie, napájanie a prívod vody, ak nie sú k dispozícii.
4. Ak kotol nie je inštalovaný v špeciálne navrhnutej kotolni, je potrebné zakúpiť a nainštalovať komín vopred.

Na začiatku inštalácie je potrebné pripraviť si nástroje a vybavenie, ktoré na to budete potrebovať: elektródy, zváranie, vodováha, kľúče, skrutkovače, metre, pílky na kov, skrutky, - a tiež materiály: vodovodná páska, plech a tmel .

• Vybalte a pripravte sa na montáž častí, ktoré sú dodávané s kotlom.
• Kovový plech položte na podlahu vo vzdialenosti najmenej 0,5 m od bočnej steny (stien) a 1 meter spredu a bezpečne ho pripevnite.
• Kotol umiestnite rovnomerne na kovový plech a skontrolujte, či je v rovine.

Po prípravných prácach je samotný kotol zostavený priamo:

• Omotajte regulátor spaľovania jednou otáčkou vodovodnej pásky, pripevnite skrutkou, nastavte teplotu na 30 stupňov.
• Namontujte termostat a desať alebo ich zástrčky.
• Zostavte vzduchové a bezpečnostné ventily, tlakomer do bezpečnostnej skupiny.
• Namontujte kohútik a pripojte ho k potrubiam.
• Pripojte bezpečnostnú skupinu pred uzamykacie zariadenie.
• Pripojte kotol ku komínu pomocou tmelu.
• Zatlačte klapku ťahu a čistiacu zátku.
• Pripojte vodu a skontrolujte tesnosť systému.
• Zapáľte kotol zatvorením klapky.
• Zostáva iba skontrolovať kvalitu inštalácie a prevádzky kotla a vykonať pilotné vykurovanie.

Ďalej uvádzame ich približnú cenu, aby sme mohli určiť približnú cenu materiálov a vybavenia potrebných na inštaláciu.

1. Tepelne odolný tmel 100-200 rubľov.
2. Plech (3 x 1 250 x 250) asi 3 000 rubľov.
3. Inštalatérska páska asi 500 rubľov.
4. Kotly s dlhým spaľovaním 60 000 - 120 000 rubľov.
5. Prechodná oceľ 57-32 30 rubľov.
6. Oceľový ohyb Du-5016 od 100 rubľov.
7. Guľový ventil Du-15 od 100 do 1 000 rubľov.
8. Guľový ventil so stierkou Du-50 asi 2 000 rubľov.
9. Komín pre kotol na tuhé palivo 20 000 - 50 000 rubľov.

Výber vykurovacích kotlov by mal byť založený na dostupnosti konkrétneho druhu paliva v regióne alebo jeho dostupnosti v domácnosti. Vykurovanie pomocou kotlov na tuhé palivá palivovým drevom je v nákladoch na druhom mieste za plynovými zariadeniami, elektrina a nafta sú drahšie a jednotky závislé od uhlia uzatvárajú prvých päť. V neposlednom rade je to kvôli skutočnosti, že kotly na tuhé palivá majú nedostatočne vysokú mieru účinnosti (napríklad v porovnaní s elektrickými). Dvojstupňové spaľovacie systémy však môžu ušetriť spotrebu paliva až o 9%.

Najekologickejším vykurovacím zariadením medzi tuhými palivami sú kotly na výrobu pyrolýzneho plynu, pretože palivo, ktoré používajú, horí takmer úplne, čo znižuje úroveň znečistenia ovzdušia.

Video ukazuje, ako fungujú plynové kotly:

Inštalácia

Špeciálne požiadavky na inštaláciu plynového kotla na tuhé palivo:

• Musí ho nainštalovať technik s licenciou na inštaláciu tohto zariadenia. Je to spôsobené osobitosťami pyrolýznych kotlov, pri ktorých je potrebné zohľadniť určité bezpečnostné pravidlá.
• Pyrolýzny kotol musí byť inštalovaný v samostatnej miestnosti (napríklad v suteréne). Miestnosť, kde bude inštalovaný generátor plynu na tuhé palivo, musí byť obložená žiaruvzdornými tehlami.
• Skladovanie tuhého paliva, horľavých materiálov v miestnosti alebo v blízkosti pyrolýzneho kotla nie je povolené.
• Zariadenie je namontované na betónovom základe a musí na ňom pevne stáť.

Zverením montáže kotla do rúk odborníkov si budete istý mnoho rokov správnym a efektívnym fungovaním zariadenia. Nemali by ste riskovať a zanedbávať bezpečnosť svojho domova.

Obr. 3 Kotol na tuhé palivo Atmos