Pyrolitické kotle pro spalování dřevní hmoty

Můžeme s menší nadsázkou tvrdit, že dřevo je v současné době nejlevnějším palivem pro vytápění rodinných domků. S nadsázkou říkám proto, že s oblibou udávaná cena 400 Kč za dřeva je trochu sporná, neboť k ní musíme připočíst ještě zpracování, odvoz, pořez, štípání, sušení a mnoho dalších věcí. Ale pokud chcete ušetřit...

Můžeme s menší nadsázkou tvrdit, že dřevo je v současné době nejlevnějším palivem pro vytápění rodinných domků. S nadsázkou říkám proto, že s oblibou udávaná cena 400 Kč za dřeva je trochu sporná, neboť k ní musíme připočíst ještě zpracování, odvoz, pořez, štípání, sušení a mnoho dalších věcí. Ale pokud chcete ušetřit peníze a spíš investovat vlastní práci, dřevo je pro Vás vhodná volba. Odměnou je pro Vás nezávislost na rozvodech paliv a energií, ke kterým je obvykle připojen měřič spotřeby.

Problémem starších zařízení byla nízká účinnost a neefektivní provoz při sníženém výkonu. Moderní stavby mívají mnohem lepší tepelně izolační vlastnosti, jakékoliv přetápění zaviněné špatnou regulací výkonu může být obyvatelům domu nepříjemné. Tento problém spolehlivě dnes odstraní dobře regulovatelné pyrolitické kotle na dřevní hmotu, které se komfortem obsluhy blíží kotlům elektrickým i plynovým.

Pyrolýza dřeva
Zplyňování dřeva je staronovou technologií, která vylepšuje účinnost tepelné techniky. Spalováním rozumíme prudké okysličování hmoty (oxidace), při kterém se uvolňuje teplo. Činnost pyrolitického kole můžeme rozdělit do tří procesů - ohřev a vysoušení dřevní hmoty v násypce, dochází k uvolňování vodních par uvolňování plynných složek, a jejich spalování
spalování pevné složky (dřevěného uhlí).

Každá z těchto fází vyžaduje jiné podmínky, ale jedinou možností regulace u klasických zařízení je uzavírání přívodu vzduchu. Dochází k tomu, že pro některý proces je vzduchu příliš, pro některý málo, pro jeden je teplota dostačující, pro druhý ne. Výsledkem nedokonalého spalování je, že mnoho hořlavých složek bez užitku odlétá komínem a nebo reagují za tvorby dehtu s ostatními produkty hoření.

Dřevní plyn
Za určitých podmínek (teplota, přístup vzduchu) dochází k rozkladu dřeva na plynné, kapalné a tuhé složky. Plynnou složkou je v našem případě dřevoplyn, tuhou pak dřevěné uhlí, ve své podstatě čistý uhlík. Dřevní plyn vzniká zahříváním dřeva, ale s minimálním přístupu kyslíku, takže je pouze vyvíjen, ne spalován.

Jak víme, výhřevnost látky určujeme podle chemického složení a obsahu hořlavých látek. Dřevní plyn obsahuje 20% vodíku, 20% hořlavého oxidu uhelnatého, 0-10% metanu a 50-60% nehořlavého dusíku. Díky vysokému obsahu inertního dusíku je výhřevnost dřevoplynu na úrovni 3,5-8,9 MJ/m3.

Popis kotle
Kotel je tvořen dvěma komorami oddělenými tryskou. V horní komoře-násypce dochází k vysoušení dřeva a jeho rozkladu na plynné a tuhé složky. V dolní spalovací komoře-popelníku dřevoplyn hoří. Novinkou je řízený přívod vzduchu. Vzduch primární je přiváděn na našem schématu do násypky tak že proudí otvory a obtéká keramické tvarovky ke trysce. V žebrování je též předehříván sekundární vzduch, který zajišťuje dostatečný přísun kyslíku do spalovací komory pro spalování dřevoplynu.

Vzduch je dodáván pomocí elektrického ventilátoru, elektromechanická regulace řídí množství vzduchu přiváděné do komor. Kotel je optimalizován tak, aby docházelo ke zplyňování ve výkonovém rozsahu 40-100% jmenovitého výkonu při zachování účinnosti.

Funkce kotle
Při vložení nové sázky paliva dochází za teplot pod 200 st C k vysoušení dřeva. Blíže k trysce při teplotách 200-700 st C za omezeného přístupu vzduchu dochází k rozkladu dřeva, uvolňování dřevoplynu a vzniku pevných složek. Uvolněný plyn je vháněn do spalovací komory, kde za přístupu dostatečného množství vzduchu hoří a uvolňuje teplo. Dřevěné uhlí je spalováno na roštu za dostatečného přístupu vzduchu. Reaguje se vzduchem a uvolňuje hořlavý oxid uhelnatý, který je následně spalován. Nespalitelné zbytky jsou strhávány tryskou do popelníku.

Výhodou takového přístupu je, že každá fáze spalování má vytvořeny optimální podmínky, a to jak v regulovaném množství primárního a sekundárního vzduchu, tak i v optimálním rozvrstvení teplot pro jednotlivé fáze spalování.

Lepším využitím tepla v dřevní hmotě dosahujeme menší spotřeby paliva, velké rozpětí regulace výkonu při zachování vysoké účinnosti spalování nabízí podobný komfort obsluhy jako plynové kotle.

Využití kotle
Pyrolytická zařízení dosahují vysoké účinnosti spalování. V nabídce na trhu jste jistě zaznamenali multi-fuel kotle s otočným roštem umožňující spalovat uhlí i dřevo s vysokou účinností a to pomocí zplyňování paliv. Výkon je regulován přívodem vzduchu k ventilátoru a to v rozmezí 40-100% jmenovitého výkonu při zachování účinnosti spalování. Popel je tak nutné vybírat pouze jednou za několik dní.

Výhodou ušlechtilých paliv jako elektřina nebo zemní plyn je bezobslužný provoz zařízení. Není nutné zajišťovat dodávku paliva ke spálení. Výrobci kotlů na tuhá paliva významně inovují své výrobky, aby usnadnili obsluhu zařízení na spalování tuhých paliv. Řízený přívod spalovacího vzduchu (pomocí ventilátoru) pohotově reaguje na teplotní změny ve vytápěných prostorech. Při švédském zapojení s akumulačními nádržemi provozujeme kotel na maximální výkon po dobu několika hodin a zahříváme topnou vodu v aku nádržích. Ty vlastně oddělují topný okruh od zdroje tepla. Dodávku tepla pak zajišťuje oběhové čerpadlo spínané prostorovým regulátorem. Na 1 kW tepelné ztráty budovy obvykle instalujeme 100 litrů nádrže pro akumulační efekt.

Pro rodinné domy jsou určeny zdroje tepla o výkonu cca do 25 kW. Ten je nutný napojit na otopnou soustavu a ta je v dnešní době především s nuceným oběhem vody. U kotlů je třeba nejprve zajistit, aby teplota vratné vody neklesala pod 65 oC a nedocházelo k nízkoteplotní korozi kotle. Dále je třeba vyřešit provozní stavy zdroje tepla spojené s přerušením dodávky elektrické energie.

Především se jedná o případ, kdy kotel je naplněn palivem a cirkulační čerpadlo nefunguje (výpadek elektřiny, nenadálá porucha). U větších soustav tento problém může být snadno vyřešen nouzovým zdrojem elektrické energie. To se ale příliš nehodí pro rodinné domky. Někteří výrobci proto řeší tento problém výměníkem, který je chlazen studenou vodou, která pak odtéká do kanalizace. Provoz výměníku je řízen automatickým ventilem, otevírajícím se samočinně při překročení maximální teploty vody v soustavě. Jedná se o řešení, které není vhodné do oblastí s častými poruchami dodávky elektrické energie.

Zapojení s akumulací
Princip používání akumulátorů není složitý. Kotel provozujeme na plný výkon, tedy s nejvyšší účinností a také nejdelší životností, a to až do maximální akumulace nádrží na teplotu cca 90 oC. Zároveň při tomto spalování produkujeme minimum škodlivin do ovzduší. Kotel poté necháme dohořet a znovu ho již nenaplňujeme palivem a tím snižujeme nebezpečí jeho přehřátí při výpadku elektřiny. Teplo ze zásobníků poté odebíráme běžným způsobem přes směšovací ventil, který je vhodné řídit elektronicky. Na tomto místě je možné říci i první omezení použití - je nutný dostatečný prostor pro umístění akumulačních nádrží a p

Komentáře

Načítám komentáře...

  • Stavba
  • Autor:
  • Vydáno:

Doporučujeme

Hledáte spolehlivou firmu na sádrokartony?

Zadejte si poptávku v kategoriích: sádrokartony,kotle,dřevo.
Najdeme Vám ověřené firmy a řemeslníky s referencemi od zákazníků jako například: Designový podhled, designové úpravy bytu, Rekonstrukce obývacího pokoje a kuchyně.